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。     

秦岭辛家山不同林分土壤活性有机碳的季节性分布特征

为森林土壤碳库动态和调控机理提供依据,比较分析秦岭辛家山林区云杉(Picea asperata Mast.)、红桦(Betula albosinensis)和灌木林3种典型林分土壤0～60cm剖面(0～10cm、10～20cm、20～40cm和40～60cm)和不同季节有机碳(SOC)[微生物量碳(MBC)、易氧化碳(EOC)和可溶性碳(DOC)]的分布特征。结果表明:1)红桦林土壤EOC、DOC和MBC含量显著高于云杉林和灌木林;2)3种林分土壤EOC、DOC和MBC含量均在土壤剖面0～10cm达最大值,且随着土层的加深而减少;3)森林土壤MBC、EOC和DOC含量具有明显的季节动态,3种林分的EOC均在秋季最高,冬季最低;DOC在秋季最高,春季最低;MBC在夏季最高,冬季最低;4)3种林分中土壤有机碳与EOC、DOC和MBC呈极显著正相关,云杉林的DOC和MBC,红桦林的EOC和MBC,灌木林的MBC与土壤温度呈显著正相关;除红桦林MBC与SWC不相关外,3种林分的EOC、DOC、MBC和SWC呈显著正相关。林区土壤活性有机碳的季节性变化不仅与林分类型相关,同时受土壤温度和含水量的影响。     

云杉林和红桦林土壤真菌群落的多样性及其与环境因子的相关性

为森林生态系统恢复提供理论参考,以秦岭辛家山云杉和红桦2种天然次生林土壤作为研究对象,采用基于ITS(Internal Transcribed Spacer)序列的llumina Miseq高通量测序技术探讨2种林分0～10cm、10～20cm、20～40cm和40～60cm 4个土壤层真菌落多样性及其与环境因子和相关性。结果表明：2种林分土壤的Chao1指数和Shannon指数均在0～10cm处达最大值,土层间差异显著。云杉林和红桦林土壤均以担子菌门（Basidiomycota）和子囊菌门（Ascomycota）为优势菌门,且担子菌门的相对丰度均最高;2种真菌的相对丰度均随着土层深度的增加而减少。云杉林和红桦林土壤的优势菌属分别为蜡伞属（Hygrophorus）和丝盖伞属( Inocybe) ,相对丰度分别为51.84%～60.44%和73.97%～89.03%,均随着土层深度的增加而减少。土壤pH、全氮、有机碳、可溶性有机碳、易氧化有机碳和微生物生物量碳含量是影响土壤剖面真菌群落组成的环境因子;经RDA分析,影响秦岭红桦林土壤真菌剖面分布的主要土壤因素有土壤微生物生物量碳含量、土壤pH和土壤氮含量。     

凤阳山不同林分土壤腐殖质特征及影响因素

以浙江省凤阳山海拔1 300~1 400 m处不同林分类型(阔叶混交林、针阔混交林、杉木林、竹林)为对象,测定不同土层土壤基本理化性质、酶活性及腐殖质质量分数,分析土壤腐殖质特征及影响因素,为凤阳山自然保护区的土壤肥力和可持续经营发展提供理论依据。结果表明:土壤腐殖质质量分数针阔混交林最高,阔叶混交林、竹林、杉木林次之;胡敏酸质量分数针阔混交林最高,杉木林最低;富里酸质量分数针阔混交林最高,竹林最低。除磷酸酶活性随土层加深无统一规律外,4种林分脲酶活性、过氧化氢酶活性及蔗糖酶活性土壤随土层加深皆呈现降低趋势。土壤pH值、土壤密度与土壤腐殖质质量分数、胡敏酸质量分数和富里酸质量分数均呈现显著的负相关;除磷酸酶活性相关性不显著外,土壤脲酶活性、蔗糖酶活性、过氧化氢酶活性、总孔隙度、毛管孔隙、非毛管孔隙与土壤腐殖质质量分数、胡敏酸质量分数和富里酸质量分数均呈现显著的正相关。凤阳山不同林分类型对土壤腐殖质特征的影响较土层深度更显著,土壤理化性质及酶活性与土壤腐殖质质量分数有着密切关系。     

秦岭辛家山典型植被类型土壤活性有机碳分布特征

为探究秦岭辛家山林区不同植被类型土壤有机碳及活性组分分布特征,调查采集秦岭辛家山林区云杉林、灌木林、红桦林、锐齿栎林和落叶松林不同土层土壤样品,比较分析5种植被下土壤有机碳(SOC)、水溶性有机碳(DOC)、微生物生物量碳(MBC)和易氧化碳(ROC)。结果表明,1)林区高海拔地区SOC显著高于低海拔地区,高海拔地区0~60cm各土层SOC灌木林云杉林红桦林,同处低海拔地区的落叶松林SOC大于锐齿栎林;2)土壤DOC和MBC总体表现出高海拔地区高于低海拔地区,云杉林MBC和灌木林ROC均高于相同土层的其他植被类型,高海拔区域各土层不同植被类型ROC表现为灌木林云杉林红桦林,低海拔区域各土层ROC表现为落叶松林锐齿栎林;3)各植被类型DOC/SOC均随土层深度的加深而增大,ROC/SOC均随土层深度的加深而减小,而MBC/SOC在土壤剖面上的规律因植被类型不同而异;4)SOC、DOC、MBC、ROC、全氮(TN)和土壤含水量之间均存在极显著正相关关系,土壤有机碳及其活性组分与容重和pH之间表现为极显著负相关性。研究表明辛家山林区高海拔地区SOC显著高于低海拔地区,处于高海拔地区的灌木林针叶林阔叶林,同一海拔梯度下针叶林SOC大于阔叶林,林区有机碳活性组分受海拔、植被、土壤含水量、容重和pH等多种因素的共同影响,能够较为灵敏的反映外界环境的改变和有机碳库的变化。     

陕北黄土高原藓结皮的7种土壤酶活性及其剖面分布特征

【目的】研究藓结皮对土壤酶活性及其剖面分布特征的影响,为认识和理解生物结皮的生态功能提供实证,同时也为黄土高原生态修复提供参考。【方法】以陕北黄土高原的藓结皮为对象,测定了0~12cm土层藓结皮和无结皮处理土壤的7种酶(脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、蛋白酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、多酚氧化酶)活性,分析藓结皮和无结皮处理土壤养分含量、酶活性及其剖面分布特征的变化,并分析藓结皮和无结皮条件下不同土壤酶活性的相关性。【结果】在0~12cm土层,藓结皮处理的全氮、全磷、碱解氮、速效磷以及土壤有机质含量均高于无结皮处理,藓结皮处理的5种土壤养分含量的平均值分别是无结皮处理的0.53,0.29,0.34,0.81和0.24倍。藓结皮处理极显著提高了表层(0~2cm)土壤7种酶的活性,其脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、蛋白酶、氧化氢酶、过氧化物酶和多酚氧化酶活性分别是无结皮处理的3.51,44.76,32.91,2.22,2.47,9.93和4.13倍;显著提高了2~6cm土层碱性磷酸酶、蔗糖酶以及蛋白酶的活性,3种酶活性分别是无结皮处理的9.41,9.28以及1.78倍;极显著提高了0~12cm土层过氧化物酶和多酚氧化酶活性,2种酶的活性分别是无结皮处理的18.58和8.69倍。藓结皮与无结皮条件下,土壤酶活性具有类似的剖面分布规律,均随土壤深度的增加总体呈递减趋势,但藓结皮条件下土壤酶活性的剖面表聚特征更为明显,无结皮条件下的表层(0~2cm)土壤酶活性为下层(10~12cm)土壤的1.97~12.97倍,而藓结皮条件下的表层土壤酶活性为下层土壤的0.76~6.53倍。藓结皮条件下7种土壤酶活性之间呈极显著相关性,而无结皮条件下7种土壤酶活性的相关性相对较差。【结论】藓结皮对土壤养分积累和酶活性具有促进作用,对土壤肥力提升、退化土地治理以及生态环境修复均有重要意义。     

辛家山不同森林类型土壤基本化学性质研究

研究秦岭辛家山9种不同森林类型土壤基本化学性质,为进一步探讨该区森林生态系统物质循环、森林植被规划提供基础数据。选取代表性标准样地(20 m×25 m),在其内对角线布点法采集土样,分析基本化学性质。运用SPSS统计软件分析不同森林类型之间土壤养分状况,并对数据进行比较。结果表明,不同森林土壤养分,pH值都存在显著差异;3个土层(0~20、20~40、40~60 cm)下不同森林类型土壤养分和pH也存在显著差异;9种森林类型土壤pH值介于4.75~6.22之间,土壤pH多表现为表层低于下层。森林土壤有机质均为表层含量高于下层;9种森林类型中,华山松林下土壤的全效养分含量均为最低。相关分析表明:土壤全氮与有机质、碱解氮、全磷含量达到极显著正相关;碱解氮与有机质、全磷显著正相关;pH与全氮显著负相关;土壤有效磷含量与土壤全磷量相关性不显著。     

黑土区不同土地利用类型土壤酶活性的变化特征

[目的]为了研究黑土区不同土地利用类型方式下土壤酶活性的变化特征。[方法]以典型黑土区不同土地利用类型(天然林、杨树人工林、草地及耕地)土壤为研究对象,测定和分析土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶、碱性磷酸酶活性等指标。[结果]黑土区不同土地利用类型对土壤养分含量和酶活性的影响各不相同。与耕地相比,林地、草地表层土壤水解氮、有机质的含量增加,而硝态氮、铵态氮、有效磷的含量降低。草地土壤过氧化氢酶、脱氢酶、多酚氧化酶、脲酶及碱性磷酸酶活性降低;林地脱氢酶、脲酶及碱性磷酸酶活性降低。相关性表明,不同土地利用类型土壤养分含量与酶活性具有较高的相关性。[结论]林地与草地有利于土壤酶活性及土壤养分的累积,可为探讨黑土质量的演变规律提供理论依据,同时为植被恢复效果评价提供参考。     

黔西南不同程度石漠化土壤的养分、酶活性特征

为了解石漠化土壤质量状况,以贵州典型喀斯特地区不同程度石漠化土壤为研究对象,运用野外定点采样和实验室测定的方法,分析不同程度石漠化土壤养分及酶活性特征,探讨不同程度石漠化土壤质量变化规律,为石漠化生态环境修复过程中土壤质量的改善提供依据。结果表明,石漠化使土壤pH值显著增加,增加了4.49%～5.80%;石漠化土壤有机质、全氮含量反而高于无石漠化土壤,分别高1.02～2.99倍、3.65%～24.82%,但全磷全钾含量在中度和重度石漠化土壤中显著降低。随着石漠化程度加重,土壤蔗糖酶、脲酶、脱氢酶、纤维素酶活性降低。从轻度到重度石漠化土壤,蔗糖酶活性降低了22.33%～71.46%,脲酶活性降低了31.25%～80.14%。中度、重度石漠化土壤脱氢酶活性分别降低了70.83%、83.33%,纤维素酶活性分别下降了55.0%、80.0%。碱性磷酸酶活性在重度石漠化土壤中仅为无石漠化土壤的24.78%。因此,土壤养分含量和酶活性可作为反映不同程度石漠化土壤质量的重要指标。     

秦岭南坡青杄林、青杄—华山松—红桦混交林林地土壤特性研究

本文探讨了秦岭南坡青林及青—华山松7红桦混交林林地土壤的养分、化学性质及酶活性特点。结果表明：针阔混交林林地土壤酸性淋溶过程及物质迁移过程比青林地土壤弱；混交林明显地增加了土壤有机质及N素含量而降低了土壤有效P及有效K的含量；阳离子交换量及水解性总酸度青林地土壤比针阔混交林地高而盐基饱和度比针阔混交林地低，说明了在青林地土壤阳离子交换量中置换性酸所占比例较大而盐基离子所占比例较小；脲酶活性是针阔混交林地比青林地高而磷酸酶活性比青林地低，这与两种林地土壤中水解N及有效P含量高低是一致的。     

元阳梯田不同植被类型土壤养分及酶活性特征

【目的】探讨测定元阳梯田不同植被类型的土壤养分含量和土壤酶活性特征。【方法】在元阳梯 田核心区域选取 6 种植被类型（鼠麹草、撑绿竹、野牡丹、杉木、旱冬瓜和樟木）,按 0~20 cm 和 20~40 cm 土 层进行取样,测定各土层土壤的理化性质（pH、有机碳、总氮、碱解氮、总磷、速效磷、全钾和速效钾）和土 壤酶活性（蔗糖酶、脲酶、蛋白酶和过氧化氢酶）,分析土壤养分和土壤酶活性间的相关性。【结果】不同植 被类型土壤养分和土壤酶活性均随土层深度的增加呈现出降低的趋势,土壤养分表聚现象明显;土壤酶活性间 呈现出极显著相关关系,土壤养分间呈现出显著相关和极显著相关关系;土壤碱解氮与蛋白酶、过氧化氢酶和 蔗糖酶间呈极显著相关关系,与脲酶呈显著相关关系;在各植被类型 0~40 cm 土壤中,土壤蔗糖酶和脲酶均在 杉木土壤中最高,分别为 58.42、58.21 mg/g·24h,蛋白酶在旱冬瓜土壤中最高,为 247.79 mg/g·h,过氧化氢 酶在撑绿竹土壤中最高,为 3.76 mg/g·24h。土壤有机碳含量在野牡丹土壤中最高,为 24.35 g/kg,总氮和碱解 氮在杉木和旱冬瓜土壤中最高,分别为 2.24 g/kg 和 112.46 mg/kg,总磷和有效磷在旱冬瓜和鼠麹草土壤中最高, 分别为 0.82 g/kg 和 75.10 mg/kg。【结论】不同植被类型影响着土壤养分含量和土壤酶活性,且土壤养分含量和 土壤酶活性呈现垂直分布特征。     

间伐对秦岭南坡红桦林土壤活性有机碳组分的影响

通过对秦岭南坡红桦林的研究,设置5个间伐区域（5％、10％、15％、20％和25％）和对照（CK）,研究抚育间伐对红桦林土壤活性有机碳（轻组分有机碳、易氧化有机碳、可溶性有机碳）的影响,为秦岭南坡红桦林的科学管理提供了理论依据。结果表明:1）每个间伐强度均能提高总有机碳含量,且15％最高,为26.05 g·kg^-1;其含量在不同间伐强度的顺序为15％>20％>10％>25％>5％>CK;每个土层的总有机碳含量都可以通过间伐强度来增加。2）随着间伐强度的加大轻组分有机碳的含量会降低,不同的间伐强度下轻组分有机碳含量顺序为CK>5％>10％>15％>20％>25％;在不同间伐强度下,易氧化有机碳和总有机碳具有相同的变化规律,以间伐强度15％最高,为4.75 g·kg^-1,不同间伐强度易氧化有机碳顺序为15％>20％>25％>10％>5％>CK。间伐对表层易氧化有机碳含量有显著影响,对深层几乎无影响。间伐可提高可溶性有机碳含量,以强度20％增加最明显,为133.91 mg·kg^-1,其含量顺序为20％>15％>10％>25％>5％>CK。间伐能显著影响表层可溶性有机碳,对深层几乎无影响。3）3种活性碳占总有机碳的百分比在强度15％时均最低,分别为11.12％~34.44％、16.07％~21.15％和0.57％~0.82％。表明15％的间伐强度不仅有利于土壤总有机碳的积累,而且能提高土壤有机碳的稳定性,因此间伐强度15％可作为红桦林间伐的参考指标。     

长白山林区不同森林类型下土壤肥力状况的研究

对长白山林区4种不同森林类型下的土壤肥力进行了研究.结果表明:①连栽落叶松林地有25cm厚的枯枝落叶层,且有15cm厚的部分完全分解,A层的有机质和多酚氧化酶含量最高,B层各项肥力指标均较低;②云冷杉林的枯枝落叶层的厚度和分解状况优于落叶松纯林,且有机质、全氮、速效磷含量高;③天然云冷杉林的微生物总量大于次生云冷杉林;④多酚氧化酶与有机质和全N的相关系数分别为0.9680和0.9737.     

秦岭南坡锐齿栎林、松栎混交林林地土壤特性研究

本文探讨了秦岭南坡锐齿栎林及松栎混交林林地土壤的养分状况、化学性质及土壤的酶活度特点。结果表明：松栎混交林林地土壤的养分状况明显优于锐齿栎林，特别在土壤N、P、K含量方面表现的尤为突出；土壤活性酸pH锐齿际林在表层土壤明显低于松栎混交林，交换性酸、交换性氢及交换性铝显著高于松栎混交林；所测定的几种主要酶类活度锐齿栎林林明显小于松栎混交林林地，说明了锐齿栎林地土壤的生物活性及物质转化速度比松栎混交林林地低。     

不同森林类型土壤酶活性和微生物数量特征研究

研究以油松纯林、油松-刺槐混交林和油松-栓皮栎混交林三种森林类型土壤为研究对象,采用滴定法和比色法对蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶、多酚氧化酶和过氧化氢酶活性进行研究,并用平板稀释法对细菌、真菌和放线菌数量特征进行比较分析。结果表明,三种森林类型土壤酶活性总体变化趋势表现为油松-刺槐混交林>油松-栓皮栎混交林>油松纯林;过氧化氢酶活性变化规律较为复杂,在0~20cm土壤深度过氧化氢酶活性变化趋势表现为油松-刺槐混交林>油松-栓皮栎混交林>油松纯林;在20~30cm土壤深度过氧化氢酶活性变化趋势表现为油松-栓皮栎混交林>油松-刺槐混交林>油松纯林。三种森林类型不同土壤深度土壤微生物数量变化趋势均表现为油松-刺槐混交林>油松-栓皮栎混交林>油松纯林。在三种森林类型中油松-刺槐混交林能够有效提高土壤酶活性和增加土壤微生物数量。     

不同密度人工云杉林土壤质量评价

以甘肃白龙江林区沙滩林场5个不同密度等级(800、1 200、1 600、1970、2 400株·hm^-2)的人工云杉林为对象,对比分析各密度林分土壤物理指标、pH值、有机质及各养分元素含量等16个指标的差异,并基于主成分分析对土壤质量进行评价,旨在为该区域人工云杉林的合理经营提供理论依据。结果表明,在不同密度长期经营下人工云杉林林地土壤理化性质出现差异,并呈现一定的变化规律。在5个密度等级中,1 600株·hm^-2时土壤含水率和孔隙度最大,容重最小,土壤物理性质最佳,土壤pH值随林分密度增大而逐渐减小,有机质及各养分元素含量随林分密度增大呈先增大后减小的变化趋势。相同密度下,表层土壤(0~20 cm)物理性质最佳,有机质及养分元素呈明显的“表聚”特征,即表层土壤理化性质最佳。对不同密度人工云杉林土壤质量进行评价发现,土壤质量指数随林分密度增大先增大后减小,在1 600 株·hm^-2时达到最大,为0.566 4,土壤质量最高。说明适宜的密度能改善土壤质量,1 600 株·hm^-2为本区域人工林云杉的最适经营密度,因此今后本区域人工云杉林经营或间伐可以1 600 株·hm^-2为参考标准。     

太行山南麓侧柏人工林土壤酶活性和无机氮含量分布特征

为研究人工林生态系统土壤酶活性与活性氮周转的相互关系,以太行山南麓地区15 a侧柏人工林下土壤为研究对象,对比分析不同土层土壤转化酶、脲酶活性及土壤铵态氮（NH₄⁺-N）、硝态氮（NO₃^--N）含量的季节变化特征。结果表明,土壤转化酶、脲酶活性和NH4+-N含量具有明显的季节变化特征（P<0.05）,且均在6月达到峰值;土壤转化酶、脲酶活性和NO₃^--N含量均随土层深度的增加显著降低（P<0.05）,相较于0~10 cm土层,20~40 cm的年均降幅均超过25%,呈表层富集现象;线性回归分析表明土壤转化酶和脲酶活性与NH₄⁺-N和NO₃^--N含量呈显著线性正相关关系（P<0.05）,酶活性与土壤无机氮含量的耦合作用在6月表现最强烈（P<0.05）,暗示了土壤转化酶与脲酶活性可作为催化剂间接指示有机氮向无机氮的周转能力。     

秦岭火地塘林区不同林地土壤水分动态特征的研究

对秦岭火地塘林区不同林地土壤水分动态特征的研究,结果表明：不同林地土壤水分动态特点与大气降水及林分的蒸散量紧密相关,阔叶林地土壤水分动态比针叶林地变化较缓和,变化幅度较小;同一林地不同土壤层次水分动态特点与一次降水时接收到的净雨水量及森林植物根系在各层中的耗水量密切相关。在整个生长季节内,０～２０ｃｍ和２０～４０ｃｍ土层水分变化较为剧烈．而４０～６０ｃｍ和６０～８０ｃｍ土层水分变化较为缓和。植物根系在土层中的分布密度与对应土层的耗水量的相关关系只有在土壤水分条件充足时才比较明显,当土壤水分条件较为干燥时,植物根系对下层土壤水分的吸收则明显加强。