不同果园土壤微生物分布与生态因子的冗余分析

为了解哈尔滨周围县市不同果园土壤中微生物的分布情况及其与土壤理化因子和土壤酶活之间的相关性,本研究采用不同培养基对7个土壤样地微生物进行分离与菌落计数,同时对土壤理化指标以及土壤中6种酶的含量进行检测。结果表明,不同果园土壤理化指标和土壤酶活性的差异影响到土壤微生物数量和分布。PCA分析显示,民兴果园、长胜果园、五家果园和和平村果园的相对差异较小,哈山大队果园、王家果园和哈蜚二队果园三者之间差异不显著;RDA排序结果显示,电导率、速效磷、有机质和铵态氮是影响微生物数量和分布的主要环境因子,磷酸酶和蔗糖酶是产生影响的主要土壤酶。本研究为土壤微生物调查提供数据,也为今后果园土壤改造打下一定基础。     

氮元素对土壤及人参生长发育的影响

氮元素是植物生长的大量必需营养元素之一,是构成生命体的基础元素,植物体内的多种生理生化过程也需要氮元素的参与,氮元素对土壤营养和土壤酶活、土壤微生物丰度和多样性都有影响。施入氮肥对土壤营养的影响会因为土壤环境,植被种类不同而产生不同的影响;在人参地条件下,磷酸酶、蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶都受到氮素的影响;长期施入氮肥使土壤中真菌含量增加,即使人参的连作障碍与土壤中微生物结构有很大关系,但是一些放线菌可以抑制人参病原菌的生长,还有助于人参的生长和成分的积累;人参地适量施入氮肥有助于皂苷的合成和人参的生长发育。本研究从氮素对土壤养分、土壤酶活性、土壤微生物以及氮素对人参生长发育的影响等方面进行总结。     

连续秸秆还田对黑土团聚体中有机碳含量及土壤肥力的影响

为了研究传统耕作方式下连续秸秆还田对黑土团聚体中有机碳分布及土壤肥力的影响,采用中国黑土区进行8年田间定位试验的大田土壤为研究对象,研究了无肥(CK)、单施化肥(NPK)和秸秆还田配施化肥(NPK+S)3种处理对土壤水稳性团聚体中的有机碳含量及土壤养分的影响,并与2004年试验初期土壤进行比较。结果表明,与起始土壤相比,连续8年秸秆还田后,土壤大团聚体的含量显著提高,且NPK+S处理下土壤大团聚体的含量及团聚体的平均重量直径(MWD)显著高于CK处理和NPK处理;连续秸秆还田8年后土壤的有机质(SOM)含量显著提高了6.59%,而CK处理和NPK处理均导致SOM含量下降,分别降低了1.95%和2.56%。与CK处理、NPK处理和起始土壤相比,NPK+S处理提高了土壤各级团聚体内的有机碳含量,而且显著提高了大团聚体中有机碳对土壤有机碳的贡献率,降低了微团聚体中有机碳对土壤有机碳的贡献率;同时,秸秆还田配施化肥显著提高了土壤的碱解氮、速效磷和速效钾含量,其对土壤速效养分的改善程度要明显强于单施化肥处理。通过试验可以得出,秸秆还田配施化肥不仅能提高黑土团聚体的稳定性及其有机碳含量,还能明显改善土壤的养分状况,对黑土肥力提升具有积极意义。     

植物对土壤微生物多样性的影响研究进展

土壤微生物是植物-土壤系统中比较活跃的组成成分,土壤微生物多样性代表着微生物群落的稳定性,对植被的生长发育和群落结构的演替具有重要作用。本文通过植物类型、植物多样性、植物不同生长发育阶段、同一植物不同基因型、植物根系分泌物和外来植物入侵对土壤微生物多样性的影响分析,探讨植物和土壤微生物多样性之间的内在联系,为植物保护和农业可持续发展研究提供参考。     

植物根际分泌物与土壤微生物互作关系的机制研究进展

为揭示植物与土壤微生物之间互作关系的途径与机制,综述了根际有益微生物对植物生长发育的促进作用以及植物根际分泌物对土壤微生物的影响这2个方面的研究进展,主要分述了根际促生微生物PGPM对植物生长发育的促进作用;生防微生物BCA对植物生长发育的促进作用;根系分泌物的组成;根系分泌物的功能;根系分泌物影响土壤微生物的途径等方面的内容。指出植物与土壤微生物之间互作关系机理的研究还不够深入,对PGPM菌株的筛选和适应能力的研究,生防微生物的生态适应性及对靶标病原菌的作用机制研究,对根系分泌的分离鉴定方法的优化及化感作用途径等需要更深入探究。今后应加大现代分子生物学技术在相关研究中的应用,将分子生物学技术与传统培养方法相结合,进一步揭示植物与土壤微生物之间的互作关系。     

南方根结线虫不同密度对番茄生长的影响

南方根结线虫病(Meloidogyne incognita)是番茄生产上的主要病害。为明确土壤中南方根结线虫初始密度与番茄产量损失的关系,在温室条件下,通过盆栽试验,测试土壤中根结线虫不同初始密度对番茄不同生长期株高和生物量等方面的影响。结果显示,番茄植株的长势随接种密度的增加而减弱,即随着接种密度的增加,植株高度降低,叶片数和花穗数减少,鲜重与干重显著减轻,番茄的发病程度则逐渐加重。利用Seinhorst模型,分别以株高、鲜重、干重为指标确定了番茄对根结线虫的最低忍耐值T;综合本研究结果,确定番茄对根结线虫的最低忍耐值为4.4头/(mL·土),低于该密度线虫虽对番茄根部造成一定危害,但对植株地上部的生长影响不明显。     

影响植物根际微生物区系之因素研究进展

根际是土壤、植物生态系统物质交换的活跃界面,植物作为第一生产者将部分光合产物转运至根部,通过分泌物供给根际微生物碳源和能源;根际微生物则将有机养分转化成无机养分利于植物吸收利用,植物、土壤、微生物的相互关系维持着土壤生态系统的生态功能。近年来,随着对根际土壤微环境研究的深入,根际微生物研究内容不断丰富和发展。笔者结合近年来国内外研究结果综述了不同因素对植物根际微生物生物多样性和生态功能产生的影响,并提出了今后这一领域的研究思路及方向     

苏丹草对土壤中菲、芘修复作用的研究

采用盆栽试验法,研究苏丹草对土壤中菲、芘的去除效果,及土壤菲、芘残留量与多酚氧化酶和脲酶活性之间的关系。结果显示,在菲、芘去除中,植物-微生物联合修复起到了主要作用,50d试验完成后,去除率分别达到了68.9%和71.24%;对酶活性与菲、芘残留量进行相关性分析得出,当酶的活性高时,对菲、芘的去除率也增高;种植植物可以增加微生物酶的活性,从而提高菲芘去除率,较无植物处理分别增高了51.7%和55.54%。说明植物-微生物联合修复可以作为多环芳烃修复的一种主要途径,并且也可用脲酶的活性作为土壤中菲、芘污染生态毒理指标。     

气候变化背景下土壤微生物与植物物种多样性关联分析

气温升高和大气氮沉降是全球气候变化的两种重要情景,其变化将导致植物物种多样性和土壤微生物多样性的改变。对植物物种多样性而言,气候变暖和大气氮沉降增加对其影响表现为直接影响(通过改变植物物候期、影响植物分布及群落组成)和间接影响(通过影响植物生长的环境因子和土壤理化性质)。对土壤微生物多样性而言,气候变暖和大气氮沉降主要改变微生物的土壤环境、微生物种类和数量,直接或间接地影响其多样性。此外,在对全球变暖和氮沉降的响应方面,植物物种多样性和微生物多样性存在关联,即全球变暖和氮沉降通过改变植物物种多样性而影响土壤微生物多样性,微生物也将通过种间关系反作用于植物物种多样性。本文根据气候变化对栖息地环境的影响,选择温度和大气氮沉降这两种指标,探讨植物物种多样性和土壤微生物多样性对气候变化的响应,分析植物物种多样性和土壤微生物多样性之间的内在关联,旨在为植物和微生物多样性保护提供参考。     

苏丹草对土壤中菲和芘修复作用的研究

采用盆栽试验法研究了苏丹草土壤中菲、芘的去除效果,以及土壤中菲、芘残留量与多酚氧化酶和脲酶活性之间的关系。结果显示,植物—微生物联合修复对去除菲、芘有重要作用,50天试验完成后,去除率分别达到了68.9%和71.24%;对酶活性与菲、芘残留量的关系进行的相关性分析表明,当酶的活性增高时,对菲、芘的去除率也增高;种植植物可以增加微生物酶的活性,从而提高菲芘去除率,较无植物处理分别增高了51.7%和55.54%。说明植物—微生物联合修复可以作为多环芳烃修复的一种主要途径,并且也可用脲酶的活性作为土壤中菲、芘污染生态毒理指标。     

化感作用对土壤酶影响的研究进展

土壤酶是土壤生态系统中的重要组成部分,土壤酶的研究有助于加深理解土壤生态系统的退化机理及其物质循环和能量流动。化感作用对土壤微生态环境有着重要影响。因此总结了近几年化感物质对土壤酶活性影响的主要研究成果,对土壤酶学在化感作用中的应用进行展望,提出从化感作用的角度研究土壤酶活性,从而找出更有效的土壤改良方案。     

土壤生态酶化学计量特征的自然影响因素及其对氮沉降的响应

土壤酶是土壤生态系统物质和能量循环的重要影响因素,主要来自于微生物,微生物胞外酶活性通常可以用来表征土壤的肥力状况,土壤C-、N-、P-获取酶的活性比值（土壤生态酶化学计量比）是土壤微生物的养分获取和能量分配的指标。但有关生态酶化学计量学的相关论述还较少。本研究从氮沉降角度出发,综述了土壤生态酶对氮沉降的响应,充分探究了氮沉降背景下土壤生态酶(GLU、NAG、LAP、AP)以及氧化酶(PHO)的活性变化。同时,还讨论了温度、水分、pH、生态系统类型对C-、N-、P-获取酶活性的影响,以期为土壤生态酶的深入研究提供数据支持。     

间伐对杉木人工林土壤酶和活性有机碳的短期影响

为了明确杉木人工林间伐后短期内土壤酶和活性有机碳的变化,在浙江开化开展了3种间伐强度（对照、中度和强度）下2年后土壤酶活性、活性有机碳含量以及碳库管理指数变化的研究。结果表明：相对于未间伐林地,间伐处理增加了0~20 cm土壤过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶和转化酶活性,其中中度间伐仅增加了表层(0~10 cm)土壤酶活性,而强度间伐处理可以显著增加0~20 cm土壤酶活性。间伐处理增加了0~20 cm土层土壤活性有机碳含量,土壤非活性有机碳含量没有显著变化。0~10 cm土层土壤碳库活度、碳库活度指数、碳库指数和碳库管理指数均随间伐强度增加而增大,10~20 cm土层强度间伐处理碳库管理指数显著高于对照。20 cm以下土层土壤酶、活性有机碳及碳库管理指数在不同间伐处理之间均无显著差异。这4种土壤酶与活性有机碳和碳库管理指数呈显著正相关。这些试验结果说明杉木人工林间伐2年后,增加了浅层土壤酶活性和活性有机碳含量,将促进土壤碳释放。     

坡地土壤酶流失规律初探

采用人工室内降雨方法就河北内邱县岗底坡地褐土酶活性流失规律进行了初步探讨。结果表明:流失泥沙中单位土体酶活性随坡度增大而减小,除脲酶外流失泥沙均高于土壤中酶活性,有明显富集,呈现出高肥力土壤高流失,低肥力土壤低流失的基本规律;土壤酶流失总量与坡度呈指数变化关系,符合MC=atb预测模型;流失四种酶(过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶、磷酸酶)之间呈显著正相关,水土流失引起酶总体的损失;土壤酶和养分流失之间呈现出一定的相关关系,土壤蔗糖酶和磷酸酶活性可作为土壤侵蚀度的分级指标。     

农牧交错带人工草地及农作物下土壤酶活性特征

土壤酶直接影响着人工草地生态系统的物质循环和能量流动,是评价土壤质量的生物活性指标。在农牧交错带紫花苜蓿人工草地和农田内采集土壤样品,通过测定土壤有机质、pH、营养元素（N、K、Ca、Mg等）有效态含量及4种土壤酶（土壤脲酶、碱式磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶）的活性,分析了紫花苜蓿人工草地和农作物下土壤理化因子对土壤酶活性的影响。研究结果表明：（1）在紫花苜蓿人工草地中,土壤脲酶和碱式磷酸酶活性变化趋势一致,随种植年限的延长显著减少,且品种间差异显著(P＜0.05),平均酶活性表现为3年龄＞6年龄＞10年龄草地。过氧化氢酶活性随种植年限的延长而逐渐增强,品种间差异显著(P＜0.05);（2）不同类型农田中,土壤酶活性亦存在差别,玉米地土壤脲酶和碱式磷酸酶活性仅为马铃薯地的24%和70%;（3）比较人工草地与农田土壤酶活性,认为3种土壤酶（土壤脲酶、碱式磷酸酶和过氧化氢酶）的活性大小基本表现为马铃薯地＞3年龄巨人草地＞玉米地≥3年龄雷达克之星草地＞6年龄雷达克之星草地＞6年龄巨人草地＞10年龄雷达克之星草地≥10年龄巨人草地;（4）相关性分析表明,土壤脲酶、过氧化氢酶和碱式磷酸酶3种酶之间呈显著负相关。蔗糖酶活性与pH达到极显著正相关,脲酶和碱式磷酸酶与pH成显著负相关,速效氮和全氮呈极显著负相关,过氧化氢酶则与有机质、速效氮、全氮和水溶性镁呈显著正相关。     

天津地区不同年限设施土壤pH及酶活性变化

以天津地区露地土壤作对照,研究了栽培1,2,3,6,12年设施蔬菜土壤有关生物学指标的变化。结果表明,设施土壤脲酶、过氧化氢酶、转化酶活性高于露地,过氧化物酶相反;随着连作年限延长,土壤脲酶活性逐渐增强,而过氧化氢酶、过氧化物酶、转化酶活性开始增强之后减弱。土壤酶活性都由表层向底层逐渐减弱。土壤pH随着栽培年限增加呈逐渐降低趋势。     

铅污染对土壤微生物及酶活性的影响

摘要：通过室内培养试验,研究了土壤铅污染对土壤微生物基础呼吸及土壤脲酶、脱氢酶、酸性磷酸酶的影响,结果表明,随着土壤铅添加浓度的提高,土壤微生物基础呼吸呈现出上升的趋势,土壤脲酶则随着铅浓度的增加呈现出不断下降趋势,土壤脱氢酶活性则在低浓度下上升而随着添加浓度的进一步提高迅速降低,可见,这两种酶对土壤铅毒害反应灵敏,可以作为土壤铅污染评价的指标,而土壤磷酸酶则对铅浓度的变化没有表现出明显的统计规律性,不适宜作为土壤铅污染评价的酶学指标。     

土壤酶在农业生态系统碳、氮循环中的作用研究进展

通过分析国内外土壤酶研究进展,总结土壤酶在农业生态系统碳、氮循环中的作用,为农业生产提供相关参考。土壤酶是存在于土壤中、能催化土壤生化反应的一类蛋白质,主要催化含有有机元素的非专性有机物质、专性有机物质及某些矿质化合物的转化,以形成多种养分物质及一些有益元素,利于植被的生长,对农业生态系统的发展起着积极的作用。目前土壤酶已被众多学者用来作为土壤碳、氮循环的重要指标,并利用酶活性的变化来反映土壤中的养分循环过程。     

稻田冬闲期土壤酶活性及理化性质对不同施肥的响应

土壤酶在维持土壤生态系统功能中具有重要作用,探究土壤酶活性与土壤理化性质的关系可以更清晰地了解施肥后土壤环境的变化,对指导稻田的合理施肥具有重要意义。通过田间试验,以常规施肥为对照,设置3个施肥处理：常规施肥、施用控释肥料、有机无机配施,研究了不同施肥处理下冬闲期稻田3种土壤酶（蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶）活性的变化,利用经典统计学分析和冗余分析探究施用不同类型肥料下土壤酶活性的差异,及其与土壤理化性质之间的关系。经典统计学分析表明不同试验地的不同施肥处理水稻产量、土壤理化性质和土壤酶活性均具有显著性差异。整体而言,ACRF（施用控释肥料）处理和NPKM（有机无机配施）处理水稻产量均高于CF（常规施肥）处理,增产效果在2.0%~7.3%之间;NPKM处理的耕层土壤理化性质得到较大程度改善;而3种酶活性表现为NPKM>CF、NPKM>ACRF。冗余分析表明7种理化性质在前两轴累计解释土壤酶活性的90.81%,即前两轴能够很好地反映土壤酶活性与土壤理化性质的关系。pH、SOC（土壤有机碳）与土壤酶活性呈极显著相关关系。土壤理化性质中SOC是土壤酶活性呈现差异性的关键因子,其次是pH。本试验条件下,施用控释肥料或者有机无机配施可较好地实现水稻增产和土壤质量提升。     

节水灌溉对冬小麦田土壤微生物特性、土壤酶活性和养分的调控研究

为了探讨节水灌溉下土壤微生物特性和土壤酶活性的变化特征及其与土壤养分之间的关系,在华北平原旋耕条件下,研究了不同灌溉处理(常规灌溉W1、节水灌溉W2和无灌溉W3,冬小麦全生育期总灌溉量分别为150,75,0 mm)对冬小麦田土壤微生物量氮、基础呼吸、土壤酶活性和土壤养分的影响。结果表明:减少灌溉量可显著降低土壤微生物量氮和土壤基础呼吸。随着灌溉量的减少,β-葡萄糖苷酶和多酚氧化酶活性随之降低;而W3可显著提高脲酶活性。土壤含水量随灌溉量的减少而降低。水分胁迫可显著提高土壤有机碳和硝态氮含量,但有降低铵态氮含量的趋势。相关性分析可知,土壤微生物量氮与土壤铵态氮含量显著正相关。β-葡萄糖苷酶和多酚氧化酶活性均与土壤含水量和铵态氮含量显著正相关,β-葡萄糖苷酶活性与有机碳含量显著负相关;脲酶活性与有机碳和硝态氮含量显著正相关,而与土壤含水量显著负相关。可见土壤微生物特性和土壤酶活性受灌溉处理调控,并且与土壤C、N养分的循环转化关系密切。