高温与降雨对不同茶龄土壤碳氮养分及胞外酶活性的影响

通过高温(35、40℃)和降雨处理,对三种不同茶龄包括10年(Y10)、30年(Y30)和50年(Y50)的茶园土壤和茶园邻近荒地土壤(Y0)进行研究,分析土壤碳氮含量、胞外酶活性的动态变化,以明确不同茶龄土壤的碳、氮养分及酶活性对极端高温和降雨气候条件下的响应。结果表明,高温处理对土壤碳、氮库养分和涉碳、涉氮胞外酶活性有显著性影响,高温(35℃)处理降低了土壤有机碳、铵态氮、硝态氮含量,降低土壤微生物含量、土壤涉碳胞外酶活性,但是会增加涉氮胞外酶活性。极端高温(40℃)会显著降低土壤中碳氮养分含量以及涉碳、涉氮胞外酶活性,从而改变土壤碳氮循环过程和速率。极端高温处理之后,模拟降雨对土壤中微生物量碳以及胞外酶活性有恢复作用,但是对其他养分指标没有显著影响。整个处理过程中,茶龄为Y30的土壤表现出更高的碳氮养分含量以及酶活性,对极端高温及降雨的环境变异抵抗力、土壤稳定性优于其他茶龄土壤。     

毛竹林和杉木林对亚热带典型植被土壤微生物的影响

人工林长期连续栽种会出现“连栽障碍”现象,会导致地力衰退和生产力下降等问题产生。与杉木、杨树和落叶松等人工林相比,毛竹林在长期连栽时并未产生“连栽障碍”问题。本文旨在分析人工林对亚热带典型植被土壤微生物影响。以浙江省天目山为研究区域,选取发育于同一母岩的毛竹林和杉木林土壤为研究对象,以阔木林土壤为研究对照开展土壤理化性质分析、土壤DNA测定、PCR扩增和Illumina高通量测序分析。研究发现,毛竹林土壤内细菌和真菌群落具有较高的多样性和丰富度,分布比较均匀。而杉木林土壤内细菌和真菌群落具有多样性较低、存在单一优势物种,分布不太均匀。毛竹林土壤内丰富的有效磷、速效钾和pH值是土壤微生物丰富的主要原因。而杉木林土壤内碱解氮和有机质影响了土壤的健康土,是形成有害土壤微生物的主要原因。     

调节茶园土壤pH对土壤养分、酶活性及微生物数量的影响

[目的]考察酸化和碱化作用对茶园土壤主要养分、土壤酶活性及微生物数量的影响,进而探讨pH值变化与三者之间关系。[方法]用石灰调节茶园土壤pH进行不同天数培养后研究土壤养分、酶活性及微生物。[结果]酸性土壤经石灰调节提高pH 1～2,引起土壤中速效磷、可交换性酸降低,土壤细菌、放线菌数量增加近10倍,真菌随pH增加而减少;土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶、脲酶活性随pH调节而增高。[结论]随着培养天数的增加茶园土壤pH呈降低趋势;土壤中速效磷、交换性酸、真菌数量及转化酶活性与pH之间呈负相关;土壤中细菌、放线菌数量及过氧化氢酶、多酚氧化酶、脲酶的酶活性与pH呈正相关。     

木耳菌糠对元蘑胞外酶活性的影响

[目的]筛选利用木耳菌糠栽培元蘑的最佳配方。[方法]设计4种配方,选取元蘑菌丝生长期、原基形成期和子实体发育期等阶段,测定其羧甲基纤维素酶（CMC）、半纤维素酶（HC）、淀粉酶（AMY）、漆酶（LAC）4种胞外酶的活性。[结果]在不同配方中,元蘑菌丝体所分泌的CMC、HC、AMY和LAC酶活具有明显的差异,但同种酶的活性在不同配方中变化趋势基本一致;经过显著性分析,配方1、配方2和配方3胞外酶活性无显著差异,但配方4的酶活显著低于其他3种配考。[结论]在胞外酶水平上,配方1、配方2和配方3用来栽培元蘑都是可行的。从经济成本考虑,配方3（茵糠含量为36％）为最佳配方。     

生物磁化水对杏鲍菇胞外酶活性影响及营养品质分析

在杏鲍菇栽培过程中采用7种不同磁处理水拌料、喷浇,在菌丝长至半袋、菌丝满袋、原基、幼菇、子实体成熟这5个阶段取样,对7个处理的杏鲍菇胞外酶活性和子实体营养组分进行测定.结果表明应用磁感应强度0.1T磁处理水处理1次效果最好,其次为0.25T处理1次;其中纤维素酶活性分别比自来水对照提高47.81%和40.94%;半纤维酶活性分别比对照提高42.08%和46.72%;淀粉酶活性分别比对照提高32.50%和25.50%;漆酶活性分别比对照提高85.63%和80.46%;产量分别比自来水对照提高9.66%和7.73%.     

不同培养料对白灵菇胞外酶活性的影响

测定了白灵菇在三种培养料中不同生长发育阶段纤维素酶、半纤维素酶、漆酶、淀粉酶、蛋白酶活性变化,结果表明:不同培养料对白灵菇胞外酶活性有较大影响,对酶活性变化趋势影响较小.白灵菇在不同培养料和不同生长发育阶段,其菌丝分泌的胞外酶活性表现一定的差异,但同种酶在不同培养料中活性变化的总趋势基本一致.     

茶树菇生长发育过程中几种胞外酶活性的变化

【目的】研究3株茶树菇菌株栽培过程中7种胞外酶活性的变化规律,了解茶树菇在不同生长发育阶段利用营养物质的规律。【方法】以茶树菇菌株ZK08、JX09、Ag16为材料,将其接种于组分为棉籽壳39%、木屑30%、麸皮20%、玉米粉8%、蔗糖1.5%、石膏1.5%(均为质量分数),含水量62%的栽培袋中。25℃条件下遮光培养50～60d,分别在菌丝生长半袋、满袋、现蕾、出一潮菇、一潮菇子实体成熟、出二潮菇、二潮菇子实体成熟和二潮菇采收1周后,测定羧甲基纤维素酶、淀粉酶、滤纸纤维素酶、半纤维素酶、漆酶、多酚氧化酶和过氧化物酶的活性,分析其活性变化规律。【结果】3株茶树菇菌株在栽培过程中的7种胞外酶活性变化规律基本一致,但表现出明显的阶段性。其中淀粉酶、羧甲基纤维素酶、滤纸纤维素酶、半纤维素酶活性均表现出先升后降的趋势,峰值出现在一潮菇子实体成熟前;而漆酶、多酚氧化酶和过氧化物酶活性则随着栽培时间延长一直呈下降趋势。【结论】漆酶、多酚氧化酶和过氧化物酶的高峰值比羧甲基纤维素酶、半纤维素酶来得早;淀粉酶的高峰出现在一潮幼菇期到子实体成熟期。因此在培养基中添加适量淀粉类物质可促进茶树菇的生殖发育。     

林地转变为茶园对土壤细菌群落结构与多样性的影响

【目的】研究林地转变为茶园对土壤细菌群落结构与多样性的影响,为进一步制定茶园土壤可持续管理措施提供科学依据。【方法】以林地(SM,对照)、新垦3年茶园(ZC3)和植茶30年茶园(ZC30)为研究对象,采用多点混合取样法取0～20 cm和20～40 cm土层的样品,测定不同样地土壤的理化性质;运用高通量测序技术,研究3种样地土壤细菌多样性及群落结构,并对土壤理化性质与细菌多样性和群落结构的关系进行相关性和冗余分析(RDA)。【结果】林地转变为茶园后,新垦3年茶园土壤有机质、碱解氮、速效钾和有效铁含量显著降低,土壤体积质量显著增加;植茶30年茶园土壤有机质、碱解氮、速效磷和有效铁含量较新垦3年茶园显著增加,但土壤pH显著下降,茶园土壤酸化严重。土壤细菌群落Alpha多样性总体由高到低排序依次为林地植茶30年茶园新垦3年茶园,与林地相比,新垦茶园土壤细菌Alpha多样性指数显著降低。从所有土壤样品中共检测到细菌29个门、60个纲、79个目、186个科、421个属,主要优势细菌门为厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)和放线菌门(Actinobacteria),相对丰度共计93.5%～98.9%;主要优势细菌属为粪杆菌属(Faecalibacterium)、拟杆菌属(Bacteroides)、普氏菌属(Prevotella)、埃希氏杆菌属(Escherichia)、Gp2及Gp1。不同样地和土层土壤细菌优势菌群明显不同,在0～20 cm土层,变形菌门和酸杆菌门是林地土壤中的优势菌门,而茶园土壤中的优势细菌门为厚壁菌门和变形菌门;Gp2和Gp1是林地土壤优势菌属,而新垦3年茶园中这两类细菌属相对丰度较低;植茶30年茶园土壤中粪杆菌属、拟杆菌属、普氏菌属和埃希氏杆菌属相对丰度较高。相关性分析和冗余分析结果表明,土壤体积质量、有机质和碱解氮是影响土壤细菌群落丰度和多样性的主要土壤因子,影响程度由大到小为土壤体积质量有机质碱解氮。【结论】林地转变为茶园后,土壤理化性质以及细菌多样性和群落结构发生了明显变化,转变初期土壤细菌多样性明显降低,之后随着植茶年限的增加,土壤细菌多样性得以恢复。     

乳酸菌胞外多糖对水稻生长及土壤理化性质的影响

为探讨微生物多糖在促进作物生长上的应用效果及其作用机理,以水稻准两优608为供试材料,将不同浓度(100、1 000 mg·L^-1)乳酸菌胞外多糖施加于土壤,同时以相同浓度的葡萄糖作为对照,研究乳酸菌胞外多糖对水稻秧苗生物学性状及水稻根际土壤理化性质的影响,同时考查微生物多糖与单糖在水稻促生效果上的差异。结果表明:在土壤中添加不同浓度的乳酸菌多糖能促进水稻幼苗的生长,显著改善土壤结构,提高土壤团聚体稳定性,缓解土壤酸化,提高土壤酶活性,同时对土壤养分也有明显的改善效果。相关性分析表明,外源物质介导的土壤环境因子变化与水稻的生长作用关联极为密切。主成分分析结果证明,乳酸菌胞外多糖对水稻生长及土壤环境因子的作用效果与葡萄糖存在明显区别。乳酸菌胞外多糖可以作为一种新型植物生长调节剂应用于农业生产。     

不同培养料对元蘑胞外酶活性的影响

为了探明不同培养料对胞外酶活性的影响,设计了3种培养料配方,分别取其在菌丝覆面、菌丝半瓶、菌丝满瓶、原基出现、开伞期、子实体成熟6个生长期的粗酶夜,测定其分泌的纤维素酶、半纤维素酶、漆酶、淀粉酶等胞外酶的活性。结果表明,在不同培养料和不同生长发育阶段,元蘑菌丝所分泌的胞外酶活性具有明显的差异性,但同种酶在不同培养料中酶活性的变化趋势是一致的。这说明,培养料的不同对胞外酶活性的变化趋势影响小,但是对其活性影响较大。     

亚热带红壤丘陵区5种人工林对土壤性质的影响

【目的】探讨亚热带红壤丘陵区5种不同人工林对土壤性质的影响。【方法】以亚热带红壤丘陵区的纯杉木林(Cunninghamia lanceolata,CL)、杉木马尾松混交林(Cunninghamia lanceolata-Pinus massoniana,CLPM)、杉木樟树混交林(Cunninghamia lanceolata-Cinnamomum camphora,CLCC)、天然次生林(Natural secondary forest,NF)与纯马尾松林(Pinus massoniana,PM)作为研究对象,通过调查取样与实验分析相结合的方法,分析5种人工林地中不同土层(0~20、20~40和40~60cm)土壤的理化性质、酶活性与微生物学性质的变化。【结果】(1)有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、速效钾(AK)、碱解氮(AN)含量在NF土壤中最高,CLCC土壤次之,CLPM、CL和PM土壤较低;0~20cm土层SOC、TN、AN、TP、TK和AK含量显著高于20~40和40~60cm土层,20~40和40~60cm土层间的土壤养分含量差异不显著;(2)脲酶(URE)、蔗糖酶(INV)和多酚氧化酶(PPO)活性以NF土壤最高,CLPM和CLCC土壤次之,CL和PM土壤最低;0~20cm土层URE、INV和PPO活性显著高于20~40和40~60cm土层,20~40和40~60cm土层间土壤酶活性差异不显著;(3)NF和CLCC土壤的微生物量碳(MBC)、微生物量氮(MBN)、土壤基础呼吸(SBR)、土壤有机碳(SOC)含量和土壤微生物对基质的利用效率高于其他树种的林下土壤。【结论】CLCC较CL、PM和CLPM可明显改善土壤性质,是该地区理想的造林模式。     

杉木人工林土壤酶活性与土壤性质的通径分析

运用通径分析法对江西省大岗山杉木人工林土壤理化性质与土壤酶活性的关系进行了研究,探讨了不同土壤理化性质对土壤酶活性的影响程度和机理。结果表明:各种土壤性质不同程度影响着土壤酶活性的变化特征。土壤碱解氮含量通过强烈的直接作用及其与速效钾含量间的间接作用,在相当程度上决定着纤维素酶活性的变化;有机质含量在β 葡糖苷酶活性的变化中发挥着极其重要的作用;强烈的直接作用及与其他土壤性质间的间接作用使总孔隙度成为影响蔗糖酶活性的主要因素。土壤碱解氮含量和田间持水量决定了多酚氧化酶活性的大部分变异。和简单相关与回归分析手段相比,通径分析能更客观、全面地评价土壤理化性质对土壤酶活性的影响。      

施肥对我国竹笋生产与竹林土壤环境的影响

我国是竹笋生产大国,也是竹林施肥量最大的国家。施肥在增加竹笋产量的同时,也对竹林土壤环境产生了重要影响。本文通过整合分析近10年文献资料,阐释了施肥对竹笋产量、品质以及竹林土壤环境的影响,探讨了面向绿色可持续发展的竹林养分管理措施。研究表明,合理及优化施肥能显著促进竹笋生长,与不施肥处理相比,平均胸径增长率可达5.5%~33.3%,竹笋产量增产幅度为56.0%~497%。施肥能够增加竹笋的硒含量、总氨基酸态氮含量、总糖含量等,促进竹笋品质的提升。竹林不合理施肥导致土壤碳氮储量下降,加剧土壤酸化和降低土壤微生物多样性与活性,引起氮磷面源污染、重金属污染和温室气体排放增多等生态环境问题。为此,提出了通过加强竹林土壤质量监测力度与土壤培肥、优化竹林养分管理和增强农户科学施肥意识等竹林优化施肥与土壤环境改良的具体建议。     

新建经济林与垦复竹林土壤侵蚀定位研究

对世界银行贷款"贫困地区林业发展项目"8个项目省(区)新建经济林和垦复竹林地中设置的11个土壤侵蚀定位观测点,连续5年(2001—2005年)观测得到的数据进行了综合分析。结果表明:各经济林地和竹林地在造林或垦复后均发生了不同程度的土壤侵蚀,在11个观测点中,6个观测点发生了微度土壤侵蚀或轻度土壤侵蚀,位于黄土地貌区的3个观测点土壤侵蚀强度较大,个别年份受高强度侵蚀性降雨的影响,发生了强度土壤侵蚀。梯田类整地方式的经济林地观测点土壤侵蚀量较小,水平带及穴状整地方式观测点的土壤侵蚀较为严重;造林后连续间作的经济林每年均发生土壤侵蚀,侵蚀模数随年度无明显变化,对于前4年进行间作,然后停止间作的经济林,土壤侵蚀量急剧下降,在水平带及穴状整地的经济林内进行农作物间作会导致中、强度土壤侵蚀的发生。垦复竹林观测点的土壤侵蚀模数较小,垦复后第1年易发生侵蚀,侵蚀量随林下植被恢复逐年减小,冬笋采挖会导致土壤侵蚀量的增加。建议新建经济林时,尽量采用梯田整地方式,而少用带状和穴状(包括鱼鳞坑)整地方式。梯田整地营建的经济林中可适当进行间作,带状整地和穴状整地经济林则不宜。毛竹低产林垦复改造施工的第1年,应采取沿等高线垦挖、杂草覆盖地表等措施防止土壤侵蚀。     

森林经营对土壤酶活性影响的研究进展

为探讨土壤质量酶指标研究的新思路,把有关森林经营对土壤酶活性影响的研究资料进行了归纳总结。结果发现:林地利用方式的改变、人工林的培育模式、森林抚育措施以及林地施肥管理等各种森林生态系统经营过程,都显著改变着土壤酶活性。酶是反映森林土壤质量高低的重要生物学指标,在一定程度上也可反映森林经营措施的实施效果。今后在森林土壤酶的研究中,应重视水解酶的种类、酶指标的敏感性以及酶变化机理的探索。     

福建铁观音茶园土壤及茶叶中的铁含量

调查了安溪县、永春县和华安县150个铁观音茶园表层土壤及茶叶中铁含量,结果表明,供试铁观音茶园土壤全铁含量为9.35～90.48 g·kg-1,平均值为32.33 g·kg-1;土壤有效铁含量为9.20～395.11 mg·kg-1,平均值为57.11 mg·kg-1.茶叶中铁含量为19.77～797.47 mg·kg-1,平均值为126.71 mg·kg-1.茶叶中铁转移系数与土壤全铁、有效铁均呈极显著线性相关.     

亚热带不同人工林对土壤酶活性及其动力学特征的影响

在江西省大岗山区选取杉木林、马褂木林、马尾松林、马褂木 桤木混交林4种人工林及对照次生林,通过对林下土壤脲酶、过氧化物酶、多酚氧化酶的活性及其动力学特征进行比较分析,探讨天然次生林采伐更新为不同人工林类型后,对土壤酶活性及其动力学特征的影响. 结果表明:①4种人工林的土壤脲酶、过氧化物酶和多酚氧化酶的活性,Vmax和Vmax/Km随土壤深度的增加而降低.②与对照次生林相比,杉木林0～0.2 m土层的脲酶、过氧化物酶、多酚氧化酶活性分别降低了35%、4%、58%;脲酶的Vmax和Vmax/Km降低了46%和47%,其他土壤酶的动力学参数也有降低的趋势.③马褂木林的土壤酶活性及各项动力学参数均出现下降现象.④马尾松林0～0.2　m和0.2～0.4　m土层的脲酶活性分别降低了54%和62%,过氧化物酶活性均增加了23%,多酚氧化酶活性分别增加了28%和42%;过氧化物酶Km值分别降低了44%和48%,Vmax/Km增加了58%和92%,脲酶各项动力学参数明显降低,而多酚氧化酶各项动力学参数均增加.⑤混交林0～0.2 m土层的脲酶和多酚氧化酶活性分别降低了38%和9%,但过氧化物酶活性变化不明显;多酚氧化酶、过氧化物酶、脲酶的Vmax/Km分别下降了7%、38%、54%.      

京北山地西段天然次生林林地土壤养分、磷酸酶活性及其相互关系研究

采用相关分析法,揭示京北西段天然次生林土壤磷酸酶活性与土壤养分的关系,以期为林地土壤肥力管理提供理论依据。结果表明:试验区土壤有机质处于极高水平,全氮处于高水平,有效氮、速效磷属于低水平。0-25 cm土层的土壤养分和磷酸酶活性比低层养分增加幅度约54.4%,且垂直递减规律明显;不同林型土壤磷酸酶均以酸性磷酸酶为主;经相关分析,土壤磷酸酶活性与土壤有机质、全氮、有效氮、有效磷和速效钾呈显著正相关。     

幼龄胶园间种土壤肥力及土壤酶活性特征研究

【目的】对幼龄胶园间种香蕉、葛藤对胶园土壤肥力和土壤酶活性的影响进行研究,为科学管理胶园土壤、充分利用林下资源提供依据。【方法】选择2006年7～8月栽植的两个相邻橡胶林段,2008年4月分别在其胶行中间种香蕉、葛藤,同时设无间种作对照。2008年7月～2010年1月分7次采集胶园土壤样品进行土壤养分含量和土壤酶活性分析。【结果】幼龄胶园问种香蕉和葛藤均可提高胶园土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾含量,但以间种香蕉的效应最明显;幼龄胶园问种可提高胶园土壤脲酶、磷酸酶活性,其活性大小依次为间种葛藤〉间种香蕉〉无间种;幼龄胶园间种可提高胶园土壤纤维素酶、蔗糖酶酶活性,其活性大小依次为间种香蕉〉间种葛藤〉无间种。幼龄胶园间种葛藤可提高胶园土壤过氧化氢酶和多酚氧化酶活性,但间种香蕉则降低这两种酶活性。【结论】幼龄胶园间种可提高土壤肥力,改善胶园微环境。有条件的地区,应大力发展幼龄胶园问种农作物或其他经济作物,以增加胶农非胶收入。     

秸秆还田的土壤酶效应初探

【目的】研究不同秸秆还田模式对土壤有机碳含量及酶活性的影响,探讨秸秆还田适宜模式。【方法】试验地位于陕西关中平原的三原县,在小麦-夏玉米一年二熟轮作模式下,采用田间试验,进行2因素3水平试验设计,分别设置小麦、玉米秸秆还田2个因素,每个因素下设3个水平(小麦秸秆还田:小麦秸秆高留茬覆盖还田模式、小麦秸秆粉碎还田模式和小麦秸秆不还田模式;玉米秸秆还田:玉米秸秆粉碎还田模式、玉米秸秆粉碎深松还田模式和玉米秸秆不还田模式),共组成9种模式,分析不同秸秆还田模式下5~30和30~60cm土层土壤有机碳、易氧化碳含量及β-葡萄糖苷酶、FDA水解酶、蔗糖酶、多酚氧化酶、碱性磷酸酶、脱氢酶活性和总体酶活性(TEI)的变化特征。【结果】与对照(玉米秸秆不还田+小麦秸秆不还田)相比,8种秸秆还田模式有机碳、易氧化碳含量均明显增加,其中小麦秸秆不还田+玉米秸秆粉碎还田模式5~30cm土层土壤有机碳含量增幅最大,达到34.72%;小麦秸秆粉碎还田+玉米秸秆不还田模式5~30cm土层土壤易氧化碳含量增幅最大,达到27.02%。与对照相比,秸秆还田模式总体上提高了5~60cm土层β-葡萄糖苷酶、FDA水解酶、蔗糖酶、多酚氧化酶、碱性磷酸酶和脱氢酶6种酶的活性,除脱氢酶外差异均达到了显著水平;在5~60cm土层,所有秸秆还田模式TEI均高于对照,总体上差异达显著水平,其中小麦秸秆不还田+玉米秸秆粉碎还田模式5~30cm土层TEI增幅最大,达到40.23%。土壤FDA水解酶、蔗糖酶和TEI可在一定程度上用于表征秸秆还田模式的优劣。【结论】综合考虑可知,小麦秸秆不还田+玉米秸秆粉碎还田模式是陕西关中地区适宜的秸秆还田模式。