黄河三角洲退化湿地土壤养分、微生物与土壤酶特性及其关系分析

为了揭示黄河三角洲湿地退化与土壤的关系,为湿地生态修复和有效利用湿地资源提供理论依据,对黄河三角洲退化湿地不同演替阶段的土壤酶活性、土壤养分和土壤微生物特性及土壤酶与养分和微生物的关系进行分析。结果表明:随着湿地由白茅群落到光板地的逆向演替,土壤脲酶、蛋白酶活性呈逐渐下降趋势,碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性变化规律与其相似;不同演替阶段土壤酶活性表现出差异性,各种酶之间蛋白酶活性最高;土壤养分质量含量基本都随着湿地逆向演替的进行而递减,不同演替阶段土壤养分质量分数差异显著;退化湿地土壤中各种微生物数量存在明显差异性,在土壤微生物群落中,细菌数量所占比例最大,在各类微生物中占绝对优势,其次为放线菌,真菌数量最少;白茅群落阶段细菌和真菌数量最多,柽柳群落阶段放线菌数量最多;土壤酶与土壤养分、土壤微生物存在密切正相关关系;细菌与脲酶和过氧化氢酶有密切关系,真菌与脲酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶都具有显著的相关性。     

乌兰布和沙区绿洲农田土壤微生物及酶活性研究

以撂荒地为对照,通过测定0-20cm和20-40cm层次土样,利用统计分析方法系统研究乌兰布和沙区籽瓜、玉米、油葵和苜蓿地4种绿洲农田土壤微生物（细菌、放线菌和真菌）和土壤酶活性（蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶、蛋白酶和多酚氧化酶）特征。结果表明：（1）各农田微生物数量均为细菌（107）〉放线菌（105）〉真菌（103）,三者中,细菌数量占三大类微生物总数的99%以上;各农田表层微生物数量整体高于对照的,且表层均高于下层,但差异不显著;农田间,籽瓜地微生物数量最多;种植苜蓿可显著提升真菌数量。（2）6种酶活性中,仅蔗糖酶和脲酶在层次间和农田间存在显著差异;各农地表层蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶和蛋白酶活性均高于对照的;除多酚氧化酶外,苜蓿地酶活性整体较高。（3）各生物学性质相互关联,互相影响。6种酶间呈显著或极显著相关,酶活性既显专性又显共性;蔗糖酶、过氧化氢酶、脲酶、蛋白酶、多酚氧化酶、真菌和放线菌直接影响有机质含量的程度达85%;总体而言,乌兰布和沙区绿洲体系形成后,长期农作活动使得绿洲农田生物学性质得以改善,土壤质量整体有所提高;设法提高研究区土壤有机质含量是提高绿洲农田土壤质量和改善其生态环境的关键所在,应广种苜蓿。     

光合细菌和有机肥对土壤主要微生物类群和土壤酶活性的影响

研究了光合细菌菌液和发酵有机肥施入农田土壤后表层土壤微生物类群和土壤酶变化情况.结果表明,光合细菌和有机肥显著促进土壤中放线菌、异养细菌、固氮菌、氨化细菌和硝化细菌的生长,而抑制反硝化细菌数量.施用光合细菌和有机肥可以改善土壤微生物区系,光合细菌作用比有机肥更稳定和持久.光合细菌还能明显降低土壤真菌数量,提高放线菌/真菌比值.光合细菌和有机肥对过氧化氢酶、脲酶、转化酶、碱性磷酸酶、蛋白酶等5种土壤酶活性均有明显促进作用,有机肥作用大于光合细菌.     

黄土高原旱地轮作与施肥长期定位试验研究 Ⅱ.土壤酶活性与土壤肥力

本文分析了长期试验土壤酶活性与土壤有机C、全N、有效P含量、主要微生物类群之间的关系。相关分析表明,土壤脲酶、碱性磷酸酶、蛋白酶活性随土壤有机C含量的增加而增加,蔗糖酶、过氧化氢酶活性与有机C之间的关系因施肥种类及种植方式的不同而不同;微生物数量仅真菌与脲酶、蛋白酶活性之间的相关性达到显著水平。除过氧化氢酶外,其它4种酶的活性均与当年种植冬小麦处理的产量存在显著相关关系。利用主成分分析与通径分析揭示了土壤酶活性与养分之间的内在关系及酶活性对土壤养分的影响。根据主成分分析结果,旱地土壤肥力状况用脲酶、碱性磷酸酶、蛋白酶活性作为综合评价指标优于过氧化氢酶与蔗糖酶。     

日光温室土壤生物学特性与施肥的关系

采用田间试验研究施肥对日光温室土壤微生物区系和土壤酶活性的影响．结果表明，施用有机肥和叶面追肥增加了土壤细菌数量；施用化肥和沼肥增加了真菌的数量，施用有机肥降低了真菌的数量；施肥增加了放线菌的数量。施肥提高了土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶活性，但对过氧化氢酶影响较小。施用有机肥提高了脲酶和磷酸酶活性，化肥和沼肥对脲酶和磷酸酶活性影响无很大差异。     

施氮量对寒区盐碱地马铃薯生育期土壤微生物数量和酶活性的影响

采用田间小区试验方法,研究了施氮量对寒区盐碱地马铃薯不同时期(播种期,幼苗期,块茎形成期,块茎增长期和淀粉积累期)的土壤微生物(细菌,真菌和放线菌)数量和土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性的影响。结果表明:与低氮(N 0 kg·hm-2)处理相比,中氮(N 90 kg·hm-2)和高氮(N 180 kg·hm-2)处理可以明显增加寒区盐碱地3类土壤微生物数量和4种土壤酶活性。随着马铃薯生长期的推进,3类微生物数量呈先上升后下降的趋势;低氮处理在幼苗期之后土壤脲酶和蔗糖酶活性变化无明显差异,磷酸酶活性呈降低趋势,而过氧化氢酶活性呈增加趋势;中氮和高氮处理的土壤蔗糖酶和中性磷酸酶活性呈先增加后降低再上升的趋势,而脲酶和过氧化氢酶活性呈逐渐增加趋势。3类土壤微生物数量和4种酶活性随土壤深度的增加呈降低趋势。     

碳化玉米芯对加入酚酸土壤微生物及酶活性影响

研究不同比例碳化玉米芯对含有外源酚酸物质土壤的微生物及酶活性影响。对含有苯甲酸的土壤进行细菌、真菌以及土壤脲酶和过氧化氢酶活性的测定。结果表明:添加碳化玉米芯后增加了含有酚酸物质土壤中细菌的数量,真菌的数量减少,B/F值增加。抑制了土壤中脲酶的活性,促进了过氧化氢酶的活性。碳化玉米芯吸附土壤中的酚酸物质,从而影响土壤中微生物数量变化和酶的活性。     

不同退耕还林模式对土壤生物学性质的影响效果评价

在测定土壤微生物、土壤酶活性基础上,应用主成分因子分析法建立了不同退耕还林模式下的土壤生物学性质评价体系。结果表明,土壤放线菌、真菌数量与转化酶、脲酶、纤维素酶、过氧化氢酶活性之间的相关性达到了极显著或显著水平优势微生物中的微球菌与转化酶,芽孢杆菌与纤维素酶,木霉和游动放线菌与过氧化氢酶,酵母菌与脲酶呈显著正相关关系放线菌、真菌及其微生物优势类群多样性指标在评价土壤生物学肥力质量时具有十分重要的作用4种土壤酶活性是土壤生物学肥力质量评价的重要指标而细菌、酵母等生物量较小的微生物对土壤生态肥力评价的贡献较小。用土壤综合肥力指标值(IFI)进一步评价各样地的土壤生物学肥力质量的顺序依次为:苦竹林表层>桦木林表层>农耕地表层>农耕地亚表层>农耕地深层>桦木和苦竹林亚表层>桦木林深层>苦竹林深层。苦竹对退耕地的生态改善效果,如水土保持、水源涵养和土壤生态肥力的增加等方面要优于桦木。     

乙草胺对土壤微生物数量和酶活性的影响

采用室内瓶培养试验,研究了乙草胺施用对土壤微生物数量及酶活性的影响。结果表明:乙草胺施用初期对土壤细菌和放线菌数量有明显刺激作用,但施用30d时高施用量处理(30mg·kg-1)呈明显抑制作用,之后各处理放线菌恢复到对照水平,而对细菌的抑制作用一直持续到60d;乙草胺对土壤真菌数量呈"抑制-恢复-刺激"的作用趋势。乙草胺施用初期对土壤脱氢酶产生一定刺激作用,45d后高施用量处理呈明显抑制作用,一直持续到60d;土壤过氧化氢酶对乙草胺不敏感,而转化酶和脲酶对乙草胺施入初期较敏感;低施用量处理对转化酶有抑制作用,高施用量处理对转化酶有刺激作用,各处理对脲酶都有抑制作用。     

镉耐性促生细菌对洞庭湖镉污染土壤微生物和酶活性的影响

为研究促生细菌对镉污染土壤微生物数量和酶活性的影响,将促生细菌T7和J2加入洞庭湖镉污染土壤中,通过培养,进行各项目的测定。结果表明,J2菌能显著提高土壤中可培养细菌、放线菌数量,降低土壤中可培养真菌数量,T7菌对放线菌数量影响不明显,T7和J2菌能显著提高细菌/真菌(B/F)和放线菌/真菌(A/F)比值;J2菌能显著地促进土壤中氨化菌、硝化菌、反硝化菌和好氧性固氮菌数量的增加,T7菌对氨化菌和反硝化菌数量影响不显著;J2菌明显促进土壤中脲酶、过氧化氢酶和磷酸酶活性的增强,T7菌对脲酶、过氧化氢酶活性影响显著;土壤微生物数量与酶活性的相关性分析表明,土壤微生物、酶以及土壤微生物与酶之间存在显著或极显著地相关关系。说明促生细菌T7和J2能有效改善洞庭镉污染土壤的微生物环境。     

全氟辛酸铵盐（PFOA）对土壤酶活性影响的初步研究

全氟辛酸及其盐类（PFOA）是新近认定的持久性有机污染物之一,虽然对环境的危害愈来愈严重,但鲜见其土壤生态毒理的研究报道。为此采用室内模拟的方法,对PFOA与土壤酶（脲酶、脱氢酶、过氧化氢酶）活性间的剂量-效应关系进行了研究。结果表明,PFOA可显著抑制土壤脱氢酶活性（除5号土样外）,二者关系达显著或极显著负相关,揭示出土壤脱氢酶活性可表征土壤PFOA污染的程度;供试土样PFOA轻度和中度污染时的生态剂量ED10和ED50值分别为31mg·kg-1和151mg·kg-1,而且酸性土壤比碱性土壤对PFOA反应更敏感,表明土壤pH对PFOA的生态毒性有重要影响。PFOA对纯脲酶、土壤脲酶和过氧化氢酶活性影响规律性不明显,总体呈波动性变化,有待进一步研究。     

乐果与Cd2＋复合污染对土壤微生物生态效应研究

土壤微生物数量及土壤酶活性是描述土壤的重要生物学指标。在实验室控制条件下,研究了农药乐果、Cd2＋单一污染及乐果与Cd2＋复合污染对土壤3大类群微生物数量和主要土壤酶活性的影响。结果表明,Cd2＋和乐果复合处理对土壤中微生物生长存在着明显的拮抗作用,复合抑制效应顺序为放线菌〉真菌〉细菌;而对土壤酶活性均有明显的协同作用,复合抑制效应顺序为蛋白酶〉蔗糖酶〉脲酶。单一污染时,100mg·kg-1乐果的处理可不同程度地抑制这些生物学指标,其中对土壤微生物数量的抑制效应顺序为真菌〉放线菌〉细菌,对土壤酶活性的抑制效应顺序与乐果和Cd2＋复合污染顺序一致;50mg·kg-1浓度的乐果对这些指标几乎无影响。     

Hg的土壤酶效应初步研究

采用土壤酶对汞生态毒性进行研究,在理论和实践上具有重要意义。通过室内模拟试验,针对我国几种主要类型土壤（黄褐土、风沙土、塿土和红壤）中影响土壤碳、氮、磷物质循环和微生物活性的土壤转化酶、脲酶、碱性磷酸酶、脱氢酶与Hg的关系进行了探讨。结果表明,Hg抑制土壤碱性磷酸酶、转化酶活性,但规律性不明显;土壤脲酶低浓度时激活,高浓度抑制;土壤脱氢酶和总体酶活性受到抑制。Hg浓度与脲酶、脱氢酶、总体酶活性间达显著或极显著负相关关系,揭示出其在一定程度上可表征土壤Hg污染的程度,其中尤以总体酶活性结果最优;计算Hg轻微污染时的ED10值0.0005～0.59mg·kg-1。土壤有机质和pH对二者关系具有重要影响。     

有机无机肥配施对麦-稻轮作系统土壤微生物学特性的影响

采用盆栽试验研究了不同比例有机无机肥配施对连续4茬麦-稻轮作后土壤微生物学特性的影响。结果表明,与对照相比,单施化肥处理促进了土壤微生物生物量碳、氮和微生物熵的增加,提高了土壤蔗糖酶、蛋白酶、脲酶活性,降低了过氧化氢酶活性,提高了放线菌的数量,但对土壤细菌、真菌数量的影响不明显;有机无机肥配施处理的土壤微生物生物量碳、微生物生物量氮、微生物熵、土壤酶活性及3大类土壤微生物数量显著高于单施化肥及对照处理;土壤微生物生物量碳、微生物生物量氮、微生物熵和3大类微生物数量随着有机肥配施比例的提高而增加,以配施30%有机肥处理的最高;土壤酶活性综合指数以配施20%有机肥处理的最高。可见,化肥配施有机肥特别是配施中高量有机肥更有利于改善土壤微生物学特性,提高土壤生产能力。     

不同土层土壤酶活性对重金属汞和镉胁迫的响应

通过室内模拟重金属污染土壤,研究了不同浓度Hg、Cd单一胁迫及Hg＋Cd复合胁迫对不同土层（0-20cm和20-40cm）土壤脲酶、过氧化氢酶和转化酶活性的影响。结果表明,不同土壤酶对Hg和Cd胁迫的响应并不一致,Hg对土壤脲酶和转化酶的影响较大,Cd对过氧化氢酶的作用更显著。转化酶对Hg、Cd胁迫的响应因处理浓度不同而表现为抑制或激活作用。相关分析显示,脲酶活性可作为土壤Hg及Hg＋Cd污染程度的生化监测指标;而过氧化氢酶活性可以作为Cd污染的指标。同一重金属浓度胁迫下,0—20cm土层的土壤酶活性明显高于20～40cm土层的土壤酶活性。Hg、Cd胁迫对0～20cm土壤脲酶和过氧化氢酶的抑制作用小于20～40cm相应土壤酶活性,高浓度Hg和低浓度Cd对0—20cm土壤转化酶表现为抑制作用,而对20-40cm土壤转化酶却表现为激活作用。     

长期定位施肥对小麦玉米间作土壤酶活性的影响

为探讨长期施肥条件下土壤酶活性的动态变化以及土壤酶活性之间的相关性,对灌漠土小麦/玉米间作不同肥料长期定位试验地第26年耕层土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和脲酶酶活性进行了测定与分析。结果表明,长期定位施肥下,间作小麦/玉米生育期内土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶总体均呈先升高后下降的变化趋势,在小麦拔节期至灌浆...     

六价铬污染土壤后形态变化及其对土壤脲酶活性的影响

采用室内模拟方法较为系统地研究了六价水溶态铬和总铬对土壤脲酶活性的影响。结果表明,六价铬进入土壤后,水溶态含量迅速降低,降幅随培养时间延长而减缓;水溶态铬含量与外源总铬的变化呈极显著正相关;六价铬抑制土壤脲酶活性,且脲酶活性与六价水溶态铬达到极显著负相关,揭示脲酶活性可作为土壤铬污染程度的指标之一;从土壤脲酶角度获得的红壤轻度和中度污染时临界浓度,土壤总铬和水溶态铬含量分别为17．07、85．37mg·kg-1和0．78、3．88mg·kg-1;随土壤肥力降低,土壤脲酶的ED10和ED50递减。     

Cr^3＋对土壤脲酶活性特征的影响

采用模拟方法对Cr^3＋的土壤脲酶效应进行了研究,结果表明,土壤pH对Cr^3＋的生态毒性有重要影响;酸性土壤脲酶受到显著抑制,活性及动力学特征参数与Cr^3＋浓度间达显著或极显著负相关,而且模型U=β0（/β1×C＋1）揭示其间机理为完全抑制,动力学则进一步细化为非竞争性抑制;获得土壤轻微和中度污染时的生态剂量ED10和ED50分别为50.59和865.7 mg.kg^-1;酸性土壤中脲酶活性、Vmax、k可作为土壤Cr^3＋污染的监测指标之一,而碱性土壤则反应不敏感,其随铬浓度增加,脲酶活性及动力学参数呈先增加后降低的规律性变化,总体变幅较小;两类土壤的差别可能主要是由于土壤环境引起了不同价态铬转变的缘故。     

铜污染胁迫条件下农田土壤酶活性及微生物多样性对大气CO2浓度升高的响应

在开放式大气CO2浓度升高平台上（Free-Air CO2 Enrichment,简称FACE）,采用盆栽实验,研究了不同浓度Cu污染胁迫条件下,稻麦轮作土壤中土壤酶活性及土壤微生物多样性对大气CO2浓度升高的响应。结果表明,大气CO2浓度升高显著诱导了清洁土壤中蛋白酶、脲酶、尿酸酶活性以及微生物多样性;正常大气和大气CO2浓度升高条件下,3种酶活性都随着土壤Cu污染胁迫的增加而逐渐降低;低浓度Cu污染胁迫条件下（50 mg.kg^-1）,FACE圈中的土壤脲酶和蛋白酶活性显著高于正常大气（Ambience）圈,尿酸酶活性无显著变化;高浓度Cu污染胁迫条件下（400 mg.kg^-1）,土壤脲酶与蛋白酶活性无显著变化,尿酸酶活性则显著降低,其原因可能与不同酶系对铜污染胁迫的敏感差异性以及大气CO2浓度升高对土壤中铜的活化作用有关。与清洁土壤相比,低浓度Cu污染（50 mg.kg^-1）对微生物生长具有一定的刺激作用,Ambience圈和FACE圈土壤微生物多样性都有所增加,FACE圈中这种现象更为明显;高浓度Cu污染胁迫（400 mg.kg^-1）对土壤微生物表现出了明显的毒害作用,微生物多样性有所降低,但在FACE圈中土壤微生物多样性的降低程度要低于Ambience圈,其影响机制有待进一步研究。     

铬铜复合污染下铬形态分布及与土壤酶活性的关系

采用土培盆栽实验和室内分析相结合的方法,研究了Cr单一和Cu-Cr复合污染条件下,外源施加的Cr在土壤中的形态变化及其对土壤酶活性的影响。结果表明：随外源Cr浓度的增加,土壤交换态Cr含量增多,残渣态占总量的百分比减少,铁锰氧化物结合态与有机结合态变化不大（碳酸盐结合态未检出）。Cu-Cr复合污染条件下,≤400mg·kg-1Cu能促进Cr从有机结合态向交换态及铁锰氧化物结合态转化（P〈0.05）,而高浓度Cu（800mg·kg-1）却抑制了这种转化的发生。与对照（CK）相比,重金属Cu、Cr单一及复合污染均对土壤脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性产生一定的抑制作用,且酶活性抑制率随外源金属浓度的增加而增大;3种供试酶相比较,Cr、Cu对土壤脲酶和碱性磷酸酶活性影响较大,对除C（r5mg·kg-1）处理的过氧化氢酶活性影响较小;低浓度C（r5mg·kg-1）对土壤过氧化氢酶活性有一定激活作用。土壤脲酶活性受土壤交换态Cr含量的影响较大;碱性磷酸酶活性与铁锰氧化物结合态Cr含量有关;铁锰氧化物结合态和有机物结合态Cr对土壤过氧化氢酶活性产生一定的影响。残渣态Cr含量与3种供试的土壤酶活性间无显著相关。