秦岭辛家山不同林分土壤酶活性的季节性分布特征

季节更替是影响森林土壤生物活性循环的重要因素,然而关于秦岭辛家山不同季节对土壤酶活性的影响及影响因素的研究鲜有报道。本研究中,我们调查了秦岭辛家山林区云杉(Picea asperata Mast.)、红桦(Betula albosinensis)和灌木林3种典型林分,比较分析了不同土层(0～10, 10～20, 20～40和40～60 cm)β-1,4-木糖苷酶、β-1,4-葡萄糖苷酶、纤维二糖水解酶和β-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶活性的季节性分布特征,并采用相关分析法分析了4种酶活性与土壤养分及环境因子的相关关系。结果如下:1)土壤β-1,4-葡萄糖苷酶和β-1,4-木糖苷酶活性在四个季节均表现为红桦林(Betula albosinensis)高于云杉林(Picea asperata Mast.)和灌木林,而纤维二糖水解酶和β-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶酶活性在四个季节均为云杉林(Picea asperata Mast.)高于红桦林(Betula albosinensis)和灌木林。2)3种林分土壤β-1,4-葡萄糖苷酶、β-1,4-木糖苷酶、纤维二糖水解酶和β-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶活性的垂直变化均表现0～1010～2020～4040～60 cm。3)土壤酶活性呈现出显著的季节性变化趋势,3种林分土壤酶活性均表现出夏、秋季高于冬、春季的特征。4)相关分析表明,3种林分β-1,4-葡萄糖苷酶、β-1,4-木糖苷酶、纤维二糖水解酶和β-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶活性均与土壤有机碳、易氧化有机碳、可溶性有机碳、微生物量碳、土壤含水量和土壤温度显著正相关。上述结果说明秦岭山区土壤酶活性的季节性分布特征不仅与土壤养分相关,土壤水、热条件也是影响其分布的重要因素。     

冷浸田改种泥炭藓显著增加土壤有机碳含量且降低胞外酶活性

【目的】研究冷浸田改种泥炭藓（Sphagnum）不同年限后土壤的固碳潜力和胞外酶活性的变化,为合理利用冷浸田提供依据。【方法】选取贵州省黔南州独山县紫林山村为研究区,以种植水稻的冷浸田为对照,对比分析冷浸田改种泥炭藓1、3、10和20年后表层（0—10 cm）土壤理化性质、胞外酶活性及土壤有机碳含量变化,探究泥炭藓种植对冷浸田土壤固碳潜力的影响。【结果】（1）种植泥炭藓改变了冷浸田土壤理化性质,种植10年后,土壤容重、团聚体平均重量直径及总酚含量相比对照分别提高了16.9%、33.8%和88.1%。（2）随着泥炭藓种植年限增加,土壤纤维素二糖水解酶、酸性磷酸酶、β-1,4-乙酰-葡萄糖胺糖苷酶、β-1,4-葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶活性以及多酚氧化酶含量均显著降低。（3）冷浸田改种泥炭藓10年后,土壤总有机碳和惰性有机碳含量显著增加,而改种泥炭藓20年后,土壤可溶性有机碳和活性有机碳含量显著降低,土壤纤维素二糖水解酶、酸性磷酸酶、β-1,4-乙酰-葡萄糖胺糖苷酶、β-1,4-葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶活性以及多酚氧化酶含量均显著降低。（4）结构方程模型显示,对于总有机碳和惰性有机碳,泥...     

基于生态酶化学计量研究小陇山不同植被类型土壤有机碳对微生物磷限制的影响

不同林地类型会改变土壤的理化特性,尤其是土壤有机碳（SOC）,但这些理化性质变化后土壤微生物的代谢限制尚不清楚。2020年,在小陇山林区测定了锐齿栎纯林和锐齿栎混交林0~10、10~20、20~30、30~40、40~60 cm土层土壤中的β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)、β-D-纤维二糖水解酶(CBH)、β-1,4-N-乙酰氨基葡糖苷酶(NAG)、L-亮氨酸氨基肽酶(LAP)与酸性磷酸酶(AP)。生态酶化学计量模型用于计算微生物代谢限制,通过计算载体的向量长度与角度量化土壤微生物的C、N、P限制。与锐齿栎纯林处理相比,锐齿栎混交林各土层的平均有机碳和全N含量分别提高了21.14％和17.26％。与锐齿栎纯林处理相比,锐齿栎混交林处理下BG+CBH和AP的活性分别降低了16.6％和32.6％,而NAG+LAP活性提高了10.3%。土壤养分及其计量比、pH和土壤容重影响土壤微生物C或P限制。锐齿栎纯林和锐齿栎混交林的土壤微生物P限制主要归因于土壤有机C。土壤有机C的分解是土壤有效P的关键来源。锐齿栎纯林下较高的土壤含水量和土壤容重加快了SOC的分解,从而增加了土壤P的限制。然而,由于更多凋落物的长年输入,锐齿栎混交林增加了更多的土壤有机C,并且其分解释放的有效P减轻了土壤微生物受到的P限制。因此,在山地丛林条件下,土壤容重、土壤含水量、养分计量比和有机C都会影响土壤微生物代谢,而山地丛林酸性土壤有机C含量的降低是导致微生物受到有效P限制的主要因素。     

模拟家畜不同采食强度下高寒草甸土壤水解酶活性的变化特征

  目的  探究家畜采食对高寒草甸土壤酶活性的影响,为揭示人为干扰下高寒草甸的退化机制提供依据。  方法  用刈割留茬模拟家畜轻度采食(LD)和重度采食(HD)行为,以未放牧的草地为对照(ck),测定土壤碳、氮、磷获取的酶活性以及土壤理化性质变化特征。  结果  总体上,土壤碳获取酶土壤蔗糖酶、β-葡萄糖苷酶和土壤氮获取酶脲酶的活性在不同采食强度下不存在显著差异,但呈现明显的时间变异; LD处理可显著提高纤维素二糖水解酶活性(P＜0.05),而HD处理能降低纤维素二糖水解酶活性;LD处理也会提高氮获取酶亮氨酸氨基肽酶、N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶以及磷获取酸性磷酸酶的活性;家畜的采食行为可能通过改变土壤养分来影响土壤酶活性;高寒草甸土壤酶活性的时间变异受控于土壤温度和土壤养分的变化。  结论  轻度采食行为可能会提高土壤水解酶活性,有助于维持土壤质量。图3表4参44     

高产β-葡萄糖苷酶野生酵母的快速筛选及其糖苷酶酿造适应性研究

【目的】建立快速筛选高产β-葡萄糖苷酶野生酵母的半定量显色法,并对酵母糖苷酶提取液中β-葡萄糖苷酶的酿造适应性进行分析,为其在酿酒中的应用提供参考。【方法】以从宜宾白酒酒窖中分离的133株野生酵母为试验菌种,根据β-葡萄糖苷酶可以将七叶苷水解为七叶苷原并与Fe3+作用显棕黑色的原理,在96孔板上设计含七叶苷培养基,根据培养液的显色深度建立快速筛选高产β-葡萄糖苷酶野生酵母的半定量显色法,并研究优选菌株β-葡萄糖苷酶对葡萄酒酿造环境的适应性。【结果】初筛获得19株在七叶苷培养基上显色水平有差异的野生酵母菌株,并最终优选2株β-葡萄糖苷酶活性较高且稳定的酵母菌株H5Y1和Z9Y3;2株酵母经菌落形态、细胞形态及26SrDNA D1/D2区域序列鉴定为发酵毕赤酵母(Pichia fermentans),酵母糖苷酶提取液中β-葡萄糖苷酶活性分别为39.71和37.80mU/mL,提取液在20℃保温72h后,β-葡萄糖苷酶活性保持在初始酶活性的51.1%以上,在pH 3.0条件下保持12h后,β-葡萄糖苷酶活性保持在初始酶活性的90.0%以上,在100~200g/L葡萄糖质量浓度和5%~15%(体积分数)酒精度的2个不同条件下,β-葡萄糖苷酶活性分别保持在初始酶活性的84.0%和90.0%以上。【结论】优选菌株H5Y1和Z9Y3β-葡萄糖苷酶具有较好的葡萄酒酿造环境适应性。     

不同肥力潮土的酶活计量比特征及其与微生物量的关系

【目的】研究不同肥力土壤上胞外酶活性,阐明胞外酶活性计量比特征及其影响因素,为阐明土壤生物肥力差异的机制与土壤培肥提供理论依据。【方法】选取了高、中、低肥力的潮土,分析其微生物量碳、氮(SMBC、SMBN)含量以及β-1, 4-葡萄糖苷酶(β-1, 4-glucosidase,BG)、纤维二糖水解酶(Cellobiohydrolase,CBH)、β-1,4-N-乙酰葡糖氨糖苷酶(β-1,4-N-acetylglucosaminidase, NAG)、亮氨酸氨基肽酶(leucine aminopeptidase,LAP)和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,AP)活性。采用生态化学计量学方法分析该5种酶活性在不同肥力土壤间的差异,以及酶活与土壤微生物量间的定量关系。【结果】高肥力土壤SMBC是中肥力土壤的2.6倍,低肥力土壤的5.8倍;高肥力土壤SMBN为中肥力土壤的3.1倍,低肥力土壤的5.5倍。SMBC/SMBN在不同肥力土壤间无显著差异。土壤碳氮磷转化酶活性和综合酶指数均表现为高肥力土壤中肥力土壤低肥力土壤,且土壤胞外酶活性与微生物量碳氮表现为直线正相关关系。SMBC和SMBN每增加1 mg·kg-1,(BG+CBH)和(NAG+LAP)活性分别可提高0.134和10.53 nmol·g-1·h-1。ln (BG+CBH)﹕ln (NAG+LAP)和ln (BG+CBH)﹕ln AP均小于1,表明碳源是潮土养分转化的首要限制因素。高肥力土壤上碳、氮、磷酶活比例较低肥力土壤更接近适宜值。【结论】潮土上应配施有机肥或进行秸秆还田,保证充足的碳源以解决养分有效性限制的问题,促进氮磷的养分循环转化。适宜的活性碳氮磷比例是高肥力土壤高产高效的重要机制之一。     

长期施肥对黑土糖苷酶和磷酸单酯酶活性的影响

    研究长期(25年)施肥对表层黑土(0～20 cm)土壤糖苷酶(α-葡糖苷酶、β-葡糖苷酶、α-半乳糖苷酶、β-半乳糖苷酶)和磷酸单酯酶(酸性磷酸单酯酶和碱性磷酸单酯酶)活性的影响.结果表明:与不施肥和施用化肥相比,有机肥、有机肥配施化肥能显著地提高土壤糖苷酶和磷酸单酯酶的活性,这种活性的增加主要是随有机肥带入到土壤中的酶活性所引起.土壤糖苷酶和磷酸单酯酶活性与土壤有机碳量均呈极显著的正相关关系,磷酸单酯酶活性与土壤全磷的相关关系达到极显著水平.与其他糖苷酶相比,土壤β-葡糖苷酶对肥料施用的反应最敏感.     

咸水灌溉棉田休耕期土壤胞外酶活性和微生物多样性研究

为探究淡水资源短缺不断加剧背景下,咸水灌溉对农田土壤胞外酶活性和微生物群落多样性的影响,以河北低平原区不同矿化度咸水灌溉棉田为研究对象,利用荧光底物-微平板法和Biolog ECO微平板法,探究了咸水灌溉棉田休耕期土壤微生物多样性特征和胞外酶活性状况。结果表明:不同矿化度咸水灌溉对多数土壤胞外酶活性和土壤微生物群落均产生了显著的影响。随着灌溉水矿化度的增加,α葡萄糖苷酶活性、纤维素二糖酶活性、磷酸酶活性及β木糖苷酶活性均呈显著下降的趋势,而N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性却呈现增加的趋势,β葡萄糖苷酶活性则基本不受影响。咸水灌溉改变了土壤微生物对碳源的利用能力,当灌溉水矿化度较低时,土壤盐分对微生物活性具有一定的刺激作用,能够增加微生物对不同碳源的代谢能力;但当灌溉水的矿化度大于6 g·L-1时,土壤盐分对微生物活性具有较强的抑制作用。研究表明,棉花生长季实施的咸水灌溉对休耕期土壤微生物特征以及胞外酶活性产生较大影响,休耕期土壤胞外酶活性和微生物多样性研究对于咸水灌溉土壤健康状况全面精准评价不容缺失。     

亚热带天然林转变为毛竹林和茶园对土壤胞外酶活性的影响

为揭示我国亚热带地区天然林转变为毛竹林和茶园后土壤胞外酶活性（Extracellular enzyme activities,EEAs）的变异特征及关键驱动因子,以浙江省安吉县的天然林土壤及天然林转变的粗放经营毛竹林和集约经营茶园土壤为研究对象,测定了土壤EEAs及若干环境因子参数,通过冗余分析等分析方法筛选出了影响土壤EEAs的关键驱动因子。结果表明：与天然林相比,粗放经营毛竹林和集约经营茶园土壤酸性磷酸酶（Acid phosphatase,ACP）活性均显著降低,酚氧化酶（Phenol oxidase,POX）活性均显著升高;粗放经营毛竹林土壤亮氨酸氨基肽酶（Leucine aminopeptidase,LAP）活性显著升高;集约经营茶园土壤β-葡萄糖苷酶（β-1,4-glucosidase,BG）、纤维二糖水解酶（Cellobiohydrolase,CBH）、N-乙酰-β-D氨基葡萄糖苷酶（β-1,4-N-acetyl-glucosaminnidase,NAG）活性均显著降低。由以上结果可推知,与天然林相比,茶园土壤氮、磷养分相对充足,毛竹林土壤的磷限制有所缓解,茶园和毛竹林土壤中微生物以惰性碳作为主要的能量来源。此外,冗余分析表明,土壤pH在环境因子中的贡献率最高,是土壤总体EEAs变化的关键驱动因子。综上所述,相比天然林,转变后的粗放经营毛竹林和集约经营茶园土壤EEAs发生了明显变化,土壤pH作为关键驱动因子解释了亚热带地区天然林转变为毛竹林和茶园后土壤总体EEAs的改变。     

栀子花中糖苷酶的分离及其与醇系香气形成的关系

利用柱层析法对栀子花中糖苷酶进行了分离收集。通过对β-葡萄糖苷酶、β-木糖苷酶和β-樱草糖苷酶三种酶活性的测定,收集液被划分为A～K共11个分部,利用各分部与栀子花的粗香气前体物进行香气生成反应,来分析各分部与Z-3-己烯醇、莰醇、芳樟醇、牝尤彡牛儿醇、苯甲醇、2-苯乙醇、丁子香酚七种香气生成的关系。结果表明：β-葡萄糖苷酶和β-樱草糖苷酶的活性在H分部最高、β-木糖苷酶的活性在F分部最高;莰醇、芳樟醇、2-苯乙醇、Z-3-己烯醇、牝尤彡牛儿醇均以F分部的生成量最多;丁子香酚、苯甲醇的生成高峰分别在E与I分部。七种醇系香气总量中2-苯乙醇、Z-3-己烯醇占明显多数。此外,以从山茶花中提纯的丁子香酚基-β-樱草糖苷为底物的对比试验结果表明：β-樱草糖苷酶确能水解樱草糖苷键;栀子花与山茶花的丁子香酚生成途径可能不同。     

免耕条件下施用有机肥对冬小麦土壤酶及活性有机碳的影响

【目的】探讨免耕条件下施用有机肥对冬小麦土壤酶活性及活性有机碳含量的影响,明确免耕条件下的科学施肥方法,为提升土壤生物学活性和改善土壤质量提供理论依据。【方法】基于山西运城长期定位试验,选取免耕（NT）和免耕增施有机肥（NTM）两个处理,在冬小麦不同生育时期测定与碳转化相关土壤酶的活性（β葡萄糖苷酶、β木聚糖酶、纤维二糖苷酶、α葡萄糖苷酶）、土壤温度、土壤含水量和土壤呼吸速率以及成熟期土壤总有机碳（TOC）和活性有机碳组分（可溶性有机碳,DOC;易氧化有机碳,EOC;微生物量碳,MBC）等关键指标。【结果】（1）在冬小麦生育期,两个处理不同土壤酶活性具有明显的季节性变化特征。其中β木聚糖酶与α葡萄糖苷酶的活性在拔节期和灌浆期表现出升高趋势;但β-葡萄糖苷酶与纤维二糖苷酶的活性随季节变化波动较小。不同生育时期β木聚糖酶和α葡萄糖苷酶的活性的变化趋势与土壤呼吸速率变化趋势基本一致。此外,主成分分析结果表明,不同生育时期土壤酶活性主要受土壤含水量和土壤呼吸速率的影响。（2）与NT相比,NTM显著提高不同生育时期土壤β木聚糖酶的活性（越冬期：17.6%;抽穗期：8.5%;灌浆期：14.1%和成熟期：10.0%）;在越冬期和拔节期土壤α葡萄糖苷酶的活性分别提高16.7%和10.2%。同时,主成分分析结果表明,不同处理间酶活性主要受土壤温度和土壤呼吸速率的影响。（3）与NT相比,NTM显著提升冬小麦生长季TOC、DOC、EOC和MBC含量（TOC：16.9%;DOC：27.7%;EOC：38.4%和MBC：50.7%）。（4）冬小麦生长季土壤生物学指标相关分析表明,β木聚糖酶与α葡萄糖苷酶的活性与总有机碳及其活性组分呈显著相关关系（相关系数均大于0.850）。【结论】免耕增施有机肥通过影响生育期土壤含水量和土壤温度,进而提升β木聚糖酶与α葡萄糖苷酶的活性;同时,秸秆还田基础上增加有机肥碳投入可进一步提高土壤总有机碳和活性有机碳组分的含量,有利于土壤酶等生物学活性和土壤质量的提升。     

黄山不同海拔植被带土壤活性有机碳、氮及其与酶活性的关系

以黄山海拔870~1 760 m的常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林Ⅰ和Ⅱ以及高山草甸4种不同海拔植被带的土壤为研究对象,分析土壤碳氮及其活性组分的分布特征,并结合土壤酶活性、pH值及林下植被多样性等因子进行相关分析。结果表明:不同海拔植被带土壤微生物生物量碳（MBC）、溶解性有机碳（DOC）及全氮（TN）、微生物生物量氮（MBN）质量分数存在显著差异（P < 0.01）。不同植被带土壤微生物熵（MBC/TOC）、DOC/TOC存在显著差异（P < 0.01）,且总体上随着海拔升高而增加;高山草甸的土壤MBN/TN（5.79%）显著高于其他植被带（P < 0.05）。土壤脲酶活性总体上随着海拔升高而减弱,而β-葡萄糖苷酶和过氧化氢酶活性总体上随海拔升高呈增强趋势。Pearson相关及冗余分析表明:土壤活性有机碳、氮组分不仅依赖于土壤总有机碳（TOC）和TN,而且与土壤酶活性和pH值密切相关。溶解性有机氮（DON）对黄山土壤酶分布影响显著（蒙特卡罗检验,P=0.006）。综上所述,黄山森林土壤活性有机碳氮组分与植被类型直接或间接相关,且极大影响土壤酶活性。     

青海湖湖滨不同土地类型土壤酶活性的研究

目的探讨青海湖湖滨不同土地类型中土壤酶活性的变化及其影响因素,可为退化湿地的植被恢复与生态系统管理提供理论依据。方法选取青海湖东岸尕海区的湖滨湿地、以及由其退化的草地和沙地这3种土地类型为研究对象。分别采集0 ~ 10 cm、10 ~ 20 cm和20 ~ 30 cm的土壤样本,比较不同土地类型土壤化学性质与土壤酶活性的差异,运用CANOCO5.0软件对土壤酶活性与土壤化学性质间关系进行冗余分析（RDA）。结果湿地中的土壤有机碳、全氮和水溶性有机碳氮的含量显著高于沙地,而土壤易氧化碳和铵态氮含量显著高于草地和沙地;对于水溶性有机碳、硝态氮和有效磷来说,湿地和草地显著高于沙地。草地土壤β-葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶和甘氨酸氨基肽酶的活性较湿地分别显著下降了32.17%、30.90%和39.67%;而沙地较草地分别显著下降了79.22%、73.46%和64.84%。湿地和草地的N-乙酰氨基葡萄糖苷酶和酸性磷酸酶活性均显著高于沙地,但仅湿地的纤维二糖酶和碱性磷酸酶活性显著高于沙地。冗余分析结果表明,土壤水溶性有机碳和氮是影响土壤酶活性的主要因素,对其解释程度分别为58.8%和29.4%。水溶性有机碳可以很好解释亮氨酸氨基肽酶和酸性磷酸酶活性的变化;水溶性有机氮与碱性磷酸酶相关性显著;有机碳则与纤维二糖酶存在显著的正相关。结论湖滨湿地退化为草地和沙地后,土壤有机碳和氮以及土壤酶活性呈现下降趋势,土壤水溶性有机碳、水溶性有机氮以及有机碳显著地影响土壤酶活性的变化。      

秦岭2种林分土壤性质的季节性变化对细菌群落多样性和组成的影响

研究秦岭山区2种林分土壤性质的季节性变化对土壤细菌群落多样性和结构特征影响,为该区生态恢复及物质循环提供理论依据。以云杉林和红桦林土壤为对象,采用Illumina Miseq高通量测序技术初步探讨了这2种林分不同季节土壤细菌多样性（Chao1指数和Shannon指数）和群落组成,并采用相关分析和冗余分析（RDA）等方法,探讨了土壤性质,包括pH、土壤温度、土壤含水量（SWC）、土壤有机碳（SOC）、可溶性有机碳（EOC）、微生物生物量碳（MBC）和易氧化有机碳（DOC）对土壤细菌多样性和群落的影响。结果表明:1）2种林分土壤细菌Chao1指数和Shannon指数具有明显的季节性变化特征,夏季最高,冬季最低,春季和秋季居中。2）2种林分土壤中酸杆菌门、拟杆菌门和变形菌门为优势菌门,酸杆菌门相对丰度在秋季最大,冬季最低,而拟杆菌门相对丰度则相反,在冬季达到最大值,秋季最低。3）相关分析表明,细菌多样性与温度负相关,与土壤pH、SWC、SOC、EOC、DOC和MBC含量正相关。4）RDA分析结果表明,SWC是影响真菌群落组成季节性变化的主要因素,其次是EOC和SOC含量。这些研究结果表明,秦岭林区土壤细菌群落多样性及群落组成的季节性变化是土壤养分及土壤环境因素（温度和含水量）共同作用的结果。     

围封对科尔沁沙地榆树疏林土壤胞外酶和线虫群落的影响

为了探讨围封和放牧对沙地榆树疏林土壤环境的影响,以土壤胞外酶和线虫为指标,比较分析了对围封和放牧沙地榆树疏林生态系统内不同土层（0—20和20—50 cm）线虫营养类群、生活史类群、代谢足迹、胞外酶特征的影响。结果表明：围封样地内捕食/杂食线虫的相对丰富度和多度、cp2～4类群的相对丰富度和多度均显著高于放牧样地,且cp2～4类群的多度均表现为0—20 cm土层高于20—50 cm土层;围封和放牧处理、土层及交互作用对营养类群代谢足迹和生活史代谢足迹均有显著影响（P<0.05）,在同一处理中0—20 cm土层的代谢足迹均高于20—50 cm土层;围封样地内β-葡萄糖苷酶（βG）、β-木糖苷酶（βX）、N-乙酰葡糖苷酶（NAG）、亮氨酸氨基肽酶（LAP）、酸性磷酸酶（AP）与放牧样地差别显著（P<0.05）;NAG和AP与各类代谢足迹均存在显著的正相关性,βG与植物寄生线虫代谢足迹、捕食/杂食线虫代谢足迹、富集代谢足迹、功能代谢足迹也存在显著的正相关关系（P<0.05）。因此,短期围封明显影响了0—20 cm土层的土壤线虫代谢足迹和部分土壤胞外酶含量,且线虫代谢足迹与胞...     

长期保护性耕作对黄土高原旱作农田土壤碳含量及转化酶活性的影响

【目的】探究黄土高原旱作农田粮草轮作系统长期保护性耕作对土壤碳含量、碳转化酶活性的影响,为旱作农田土壤固碳和农业可持续发展提供科学依据。【方法】基于甘肃庆阳草地农业生态系统国家野外科学观测研究站开展的长期保护性耕作试验（开始于2001年）,分析传统耕作（T）、免耕（NT）、传统耕作+秸秆覆盖（TS）、免耕+秸秆覆盖（NTS）对玉米-冬小麦-饲用大豆粮草轮作系统玉米收获季不同土层（0—5、5—10、10—20 cm）土壤有机碳（SOC）、微生物量碳（MBC）含量、β-葡萄糖苷酶（βG）、纤维二糖水解酶（CBH）、β-木糖苷酶（βX）活性的影响。【结果】（1）保护性耕作措施可显著增加SOC、MBC含量,其中0—5 cm土层提升效果最显著。与传统耕作相比,秸秆覆盖使SOC和MBC含量分别升高19.1%和39.9%,免耕使SOC和MBC含量分别升高15.1%和34.3%。（2）保护性耕作措施显著提高了土壤碳转化酶活性,表现为βG>CBH>βX活性,对保护性耕作措施最敏感的酶是CBH。相比传统耕作,秸秆覆盖使0—5和5—20 cm土层βG、CBH、βX活性分别增加20.3%、37.6...     

青海高寒区5种典型林分土壤呼吸季节变化及其影响因素

土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要环节,也是影响全球气候变化的重要因素。研究土壤呼吸及其对环境因素的响应,对准确估计全球碳循环系统的收支平衡有重要意义。高寒区是陆地生态系统的重要组成部分,研究该区域环境因素对土壤呼吸的影响有助于深刻了解高寒区的土壤碳循环过程。本研究采用动态密闭气室红外CO2分析法,以青海高寒区的5种典型林分(华北落叶松林、云杉林、云杉-华北落叶松混交林、云杉-白桦混交林、白桦林)为对象,研究不同林分类型生长季土壤呼吸的变化规律及其与环境因子的关系。结果表明:5种林型土壤呼吸速率的大小为云杉林白桦林云杉-华北落叶松混交林华北落叶松林云杉-白桦混交林。土壤呼吸具有明显的季节变化,并在7月份达到最大值。云杉-华北落叶松混交林的土壤呼吸季节间变化幅度最大,华北落叶松林的变化幅度最小,最大土壤呼吸分别是最小土壤呼吸的17.36和1.83倍。华北落叶松林的土壤呼吸与土壤温度没有相关关系,与大气温度正相关(R2=0.75)且呈幂函数模型,与土壤水分含量负相关,其他4种林型的土壤呼吸与大气温度和土壤温度均呈现很好的正相关关系(R2=0.80~0.94),且与大气温度和土壤温度均呈幂函数模型,与土壤水分含量不相关。土壤呼吸对凋落物量的增加产生正响应,且凋落物呼吸在混交林内所占的比重大于纯林。      

桂西北喀斯特地区不同土地利用方式土壤的有机碳含量及养分特征

分析喀斯特峰丛洼地次生林(CL)、灌草丛(GC)、牧草地(MC)、玉米地(YM)共4种典型土地利用方式下土壤的有机质含量及养分特征,探讨不同土地利用方式对土壤养分含量的影响。结果表明：0~30 cm土层土壤有机碳、全氮含量随土地利用强度的增加而降低,与YM土壤相比,CL土壤的有机质含量高38.5%~100%,全氮含量高63%~130%(P<0.05);4种土壤的全磷含量间差异和全钾含量间差异均达极显著水平(P<0.01);速效磷含量受土地利用方式影响明显,CL土壤的速效磷含量最低,GC土壤的次之,YM土壤的最高;速效钾含量受植被覆盖和水土流失状况的影响较明显,CL土壤和GC土壤的速效钾含量均高于MC土壤和YM土壤的;土地利用方式是影响土壤有机碳、全氮、全磷、速效钾等养分含量变化的重要因素,不同土地利用方式下,土壤氮、磷、钾养分含量间的差异达显著水平(P<0.05);耕作、施肥等人类活动使土壤养分含量发生变化,从而导致土壤退化,而植被恢复等措施可以培肥土壤。     

设施菜地土壤有机碳及酶活性特征

【目的】为了研究设施条件对菜地土壤有机碳组分及土壤酶活性的影响,选取北京市大兴和昌平典型的长期设施菜地土壤进行试验。【方法】通过土壤有机碳组分分析和酶活性测定,探讨不同种植环境和土层深度下土壤有机碳和土壤酶活性特征。【结果】与露天菜地相比,设施菜地土壤pH显著降低,年均最大降幅0.08,而电导率则显著升高。在0~15cm和15~30cm土层中,设施菜地土壤有机碳和易氧化有机碳含量均显著高于露天菜地,分别比露天菜地高10.1%~143.9%和24.6%~95.3%。设施菜地土壤中碱性磷酸酶和芳基硫酸酯酶活性显著高于露天菜地,有利于土壤中有机态P和S的矿化和周转;而转化酶和β-葡萄糖苷酶的活性均低于露天菜地,转化酶活性与有机碳呈显著负相关,表明设施条件下C素的周转受到一定程度的抑制。过氧化氢酶活性的差异仅表现在表层土壤中,且在不同采样点的规律并不一致。【结论】设施种植条件有利于土壤有机碳及其活性组分含量的提高,对土壤酶活性的影响因酶的种类存在差异。