中药废渣对干旱区弃耕盐碱地土壤理化性质及微生物数量和酶活性的影响

在宁夏干旱区弃耕盐碱地施用苦豆子草渣、苦豆子籽渣和甘草渣3种中药废渣,对表层土壤理化性质、微生物数量和土壤酶活性的变化进行了研究,探讨3种中药废渣改良弃耕盐碱地的效应。结果表明:施用3种中药废渣后,土壤容重、pH值、全盐均低于CK(未施药渣),其中pH值、全盐含量显著降低;土壤水分含量均显著高于CK;土壤养分含量全面提高,其中土壤有机质、全磷、速效氮、速效磷、速效钾得到显著提高,不同处理间速效氮、速效磷、速效钾差异显著(p0.05),其中苦豆子籽渣提供速效氮、速效钾的能力显著高于甘草渣和苦豆子草渣,而甘草渣提供速效磷的能力显著高于苦豆子草渣和籽渣;施用废渣后的表层土壤细菌、真菌和放线菌数量均显著高于CK;苦豆子草渣、苦豆子籽渣和甘草渣对土壤碱性磷酸酶的活性有显著性的促进作用,苦豆子籽渣对土壤过氧化氢酶的活性有显著性的促进作用;土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾与土壤微生物的数量和土壤酶相互促进作用明显,有密切的相关关系。     

土壤次生盐渍化与微生物数量及土壤理化性质研究

次生盐渍化已成为制约设施栽培农业发展的主要障碍因子,为揭示次生盐渍化对土壤微生物和理化性质的影响,对上海市南汇区和崇明区设施栽培大棚土壤酶活性和微生物活性进行研究.结果表明:随着栽培时间的增加,土壤表层(0-5 cm)有机质变化不明显;而土壤中硝态氮和总盐量增加,连续栽培15年土壤的硝态氮(94.23 mg/kg)是露地表层土的14.8倍,EC值是露地的14.9倍;从第5年起土壤出现酸化现象.次生盐渍化越严重,对土壤脲酶、磷酸酶和呼吸强度的抑制越明显,连续栽培15年土壤脲酶活性受抑制率达到71.8%.EC值、总盐、硝态氮与放线菌、细菌数量都呈极显著负相关,与真菌数量呈显著负相关,最高相关系数达到-0.957.次生盐渍化对于深层土(15-20 cm)的影响没有表层土明显.     

人工草地建设对甘南草原土壤理化特性和微生物数量特征的影响

研究甘南草原高寒草甸退化草地人工种草后土壤理化性质和微生物数量特征,为退化草地的修复与利用提供参考。于2017年5,7,10月分别采集播种燕麦、黑麦及其未播种的草地土壤,测定其理化特性及微生物数量特征。结果表明:人工种植的黑麦草地土壤水分均大于燕麦人工草地,5,7月人工草地土壤含水量均显著大于对照草地,但10月差异不显著(P>0.05);pH在各月份不同播种方式下差异均不显著(P>0.05);土壤全氮、全磷在不同月份间差异亦不显著(P>0.05),但黑麦人工草地5月10—20cm层的有机碳、10月40—50cm层的全氮含量均显著大于燕麦人工草地及对照样地(P<0.05),7月20—30cm层燕麦人工草地的有机碳含量显著大于黑麦人工草地及对照草地;5月0—30cm层燕麦人工草地和黑麦人工草地的细菌数量显著高于对照草地的细菌数量(P<0.05),7月0—10cm层人工草地细菌数量显著高于对照草地(P<0.05),10月黑麦人工草地0—30cm层细菌数量均显著高于对照草地(P<0.05);5,10月真菌数量在0—10cm层人工草地显著高于对照草地(P<0.05),7月10—30cm层人工草地的真菌数量、0—10cm层的放线菌数量均显著高于对照草地(P<0.05);冗余分析发现,土壤细菌和真菌的变化具有联动性,且与土壤有机质、全氮、全磷等养分呈正相关。综上,人工种草后土壤养分的变化导致了土壤微生物数量的差异,这需要在草地管理中予以重视。     

高山退化草地不同恢复措施对土壤理化性质的影响

为了解高山退化草地不同恢复重建对土壤理化特性的影响,通过野外调查和室内分析,研究了高山退化草地3种恢复重建措施（围栏、禁牧和毒杂草防除）和对照重度退化草地土壤理化特性的变化规律。结果表明,退化草地恢复重建措施对土壤理化特性有明显影响。围栏、禁牧和毒杂草防除样地同层土壤容重显著低于对照重度退化草地（P < 0.05）。与对照相比,0—10 cm土层毒杂草防除和围栏处理土壤空隙度增加1.71%和1.44%,毛管持水量增加1.08%和1.15%。不同处理间土壤最大持水量表现为杂草防除 > 围栏 > 禁牧和重度退化草地,且之间差异达到显著水平（P < 0.05）。退化草地不同恢复措施间土壤化学特性有显著差异。禁牧和围栏样地土壤有机质、全氮、全磷、有效氮和有效钾含量显著高于对照（P < 0.05）。杂草防除样地0—30 cm土壤有机质、有效氮和有效磷含量显著高于对照。因此,分析祁连山高山重度退化草地不同恢复措施样地土壤理化特性对评价退化草地恢复治理成效,具有一定指导和参照价值。     

农田土壤理化性质对土壤微生物群落的影响

农田土壤系统是陆地生态系统的重要组成部分,也是受人类影响最多的生态系统。土壤微生物参与调节大部分土壤生物化学过程,在土壤碳循环过程中发挥着不可替代的作用。农业措施的变化会改变土壤理化性质,而土壤理化性质的变化又影响着微生物的群落特征等。因此为深入探究土壤理化性质变化对土壤微生物群落的影响,简述了农田土壤物理性质(密度、孔隙、水分、温度)及化学性质(土壤pH、土壤有机质)对土壤微生物群落的影响,并且指出了目前研究存在的问题及未来的研究方向。     

农村宅基地复垦耕地不同种植模式对土壤理化性质的影响

选择6种种植模式进行田间定位试验,比较分析不同种植模式对土壤理化性质的影响,并运用灰色关联度分析法综合评估各种植模式的优劣程度,以期为宅基地复垦耕地种植提供理论指导和实践依据。结果表明,各种植模式均降低了土壤容重和砾石含量,且两者差异均显著;增加了土壤孔隙度和土壤团聚体,但各模式间土壤孔隙度差异不显著,土壤团聚体只在5mm和2~5mm粒径间呈显著性差异,其中CP3(胡豆-玉米)改善土壤结构效果最好。试验结束后6种种植模式除对土壤pH值、全氮和全钾影响不显著外,对其他化学性质的影响均达显著水平。各化学性质中CP3(胡豆-玉米)的土壤pH值、碱解氮和速效钾含量最高,有机质含量最低,CP2(油菜/玉米)的有机质、全磷、全钾和有效磷含量最高,CP6(莴笋-玉米)的全氮含量最高,碱解氮和全磷含量最低,其余化学指标均是CP4(马铃薯/西瓜)的含量最低。综合比较各种植模式对土壤化学性质的影响可知,CP4(马铃薯/西瓜)提升土壤养分的效果最差,CP2(油菜/玉米)和CP3(胡豆-玉米)对土壤养分的提升效果较好。运用灰色关联度分析法综合评估得出CP3(胡豆-玉米)的关联度最大,为最优模式,能够较好的改善土壤结构和提升土壤养分含量。     

不同改良材料对黄河三角洲耕层土壤理化性质及微生物多样性的影响

为提高黄河三角洲滨海低产田耕层有机质含量,探究施用不同材料对研究区域土壤改良效果,设置WM(木本泥炭+腐熟秸秆)、BS(生物炭+腐熟秸秆)、OS(有机肥+腐熟秸秆)、S(腐熟秸秆)、CK(常规施肥)5种不同类型改良材料处理进行田间试验,改良材料用量均为30 t hm~(-2),腐熟秸秆用量为14 t hm~(-2)。经过两茬玉米种植后,采集土壤样品,分析了土壤微生物及养分变化。研究结果表明,木本泥炭材料+腐熟秸秆处理的Chao1、Simpson指数、Shannon指数提高,土壤微生物多样性增加。各处理中土壤细菌类群主要有Proteobacteria(变形菌门)、Acidobacteria(酸杆菌门)、Actinobacteria(放线菌门)、Chloroflexi(绿弯菌门)、Bacteroidetes(拟杆菌门),其合计量的相对丰度在5种处理WM、BS、OS、S、CK中分别为26%、16%、15%、15%、9%。在5种处理中相对占比较高的六种优势菌属为Exiguobacterium(微小杆菌属)、Citrobacter(柠檬酸菌属)、Pseudomonas(假单胞杆菌属)、Acinetobacter(不动杆菌属)、Kaistobacter、Pontibacter。冗余分析发现与有机质、可溶性有机碳等指标相关性最好的浮霉菌门(Planctomycetes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)微生物在腐熟秸秆处理中OTU指数最高。在施加不同改良材料处理中,木本泥炭材料+腐熟秸秆提高碱解氮、有机质含量效果显著,有机肥+腐熟秸秆处理提高土壤溶解性有机碳效果显著。     

人工梭梭林对沙地土壤理化性质的影响

通过对民勤西沙窝不同林龄人工梭梭林地土壤理化性质的测定,分析了人工梭梭林对沙地土壤理化性质的影响。结果表明,营造人工梭梭林后,土壤容重比流动沙丘容重减少3.5%～14%。在0～120cm范围内,土壤含水率显著低于流动沙丘的含水率,且林分密度与土壤含水率成负相关。土壤养分均比流动沙丘土壤养分为高。各林龄的林地含盐量及pH值比流动沙丘有所增高,土壤全盐量营林后的林地最高达0.185%,但对梭梭及其他荒漠植物的正常生长发育不构成危害。这些结果说明,在流动沙地,营造人工梭梭林既可防止风沙危害,又可改变土壤理化性质,提高土壤肥力。     

不同草地建植模式对荒坡地土壤风蚀及理化性质的影响

荒坡地土壤贫瘠、植被稀疏,冬春季风蚀沙化严重,试验在密云水库库区荒坡地构建不同生态草地建植模式,研究草地建植对土壤理化性质改善作用和土壤风蚀防治效果,结果表明,生态草地建植当年地上生物量达2 246.9kg/hm2以上,越年后明显增加,可达5 941.6kg/hm2;生态草地建植可使荒坡地地表粗糙度增加1.7～14.5倍,土壤风蚀减少44.9%～75.1%,其中,草地雀麦+扁穗冰草建植模式地表粗糙度增加效果最佳,且不同建植模式土壤风蚀防治效果顺序为草地雀麦+扁穗冰草建植模式>草地雀麦+老芒麦建植模式>披碱草建植模式>草地雀麦+草木樨草建植模式>草地雀麦建植模式;同时,荒坡地生态草地建植可以降低土壤容重,增加总孔隙度,改善土壤物理性质,其中,草地雀麦+老芒麦草地建植1a,可使土壤容重降低8.7%,总孔隙度增加16.1%,荒坡地草地建植还可增加土壤有机质,降低土壤pH值,提高速效氮含量,草地雀麦+老芒麦建植模式与草地雀麦建植模式构建1a,土壤速效氮增加75.4%～79.1%。     

开垦年限对干旱区土壤理化性质及剖面无机碳的影响

为阐明开垦年限对土壤理化性质及无机碳的影响,进一步了解干旱区土地开垦进程中的土壤质量变化规律和碳吸收与存储过程,以开垦年限分明的典型区—新疆三工河流域阜北农场为研究区,调查、分析了不同开垦年限(已开垦0,1,3,5,15,30,50a)剖面土壤的pH值、盐分、无机碳含量与储量的分布特征、变化规律及开垦年限对它们的影响。结果表明:(1)已开垦土地的土壤pH值随土层深度的增加而升高;随开垦年限的延长,0—60cm(耕作层)的土壤pH值显著降低(P0.05),60—140,140—200cm土壤pH值则升高。不同开垦年限的土壤盐分在剖面上呈S型分布,研究区土壤盐分为表聚型;随着开垦年限的延长,土壤盐分聚集层逐渐下移,各剖面平均含盐量减少。开垦历史的延长,有助于排盐排碱。(2)不同开垦年限的土壤无机碳含量与储量:0—60cm显著低于60—140cm,60—140cm显著低于140—200cm(P0.05)。随着土层深度的增加,土壤无机碳储量占全碳的比例增大。随着开垦年限的延长,0—60cm耕作层土壤无机碳含量、储量呈减少—增加—减少的变化趋势,无机碳储量占全碳的比例减少。与原始荒地相比,开垦50a时,0—60cm耕作层的土壤无机碳储量减少了55%;0—200cm土壤无机碳储量增加了11.74kg/m~2,无机碳储量所占全碳的比例降低了1.28%。(3)开垦年限的延长对土壤pH、盐分及无机碳的显著影响深度不同,分别集中于0—60cm耕作层,0—140cm及整个研究深度范围内。     

秸秆焚烧对不同耕层土壤酶活性、微生物数量以及土壤理化性状的影响

以秸秆焚烧后覆盖的耕层土壤为对象,研究秸秆焚烧对不同耕层土壤酶(过氧化氢酶,磷酸酶,脲酶和多酚氧化酶)活性、微生物数量的影响,并探讨土壤有机质含量、含水量、速效养分、微生物数量的增减程度与土壤酶活性增减程度的相关性。结果表明:过氧化氢酶、磷酸酶、脲酶和多酚氧化酶活性在焚烧秸秆后有不同程度的降低,其中耕层0-2cm,2-5cm土壤酶活性在焚烧前后都形成极显著性差异,5-13cm耕层的酶活性变化较小,13-20cm耕层的酶活性没变化。在微生物数量方面,焚烧秸秆导致0-2cm耕层的微生物数量大幅度减少,减少程度在80%左右,2-5cm耕层的微生物数量也有43%～52%的减少,5-13cm和13-20cm耕层的微生物数量没有变化。相关性分析表明,只有脲酶活性的降低程度与速效磷含量的增加程度达到显著相关,相关系数是0.959*。多酚氧化酶活性的降低程度与细菌、放线菌、真菌数量的降低程度均呈极显著相关性,相关系数分别是0.998**,0.999**,0.998**。同时脲酶活性的降低程度与细菌、放线菌、真菌数量的降低程度均呈显著相关性,相关系数分别是0.977*,0.974*,0.954*。     

围封年限对沙质草地土壤理化性质的影响

以腾格里沙漠南缘未围封和围封3,10,18,55年的沙质草地为研究对象,采用野外采样和实验室分析相结合的方法,研究围封年限对沙质草地土壤理化性质的影响。结果表明:(1)0-40cm,围封3,10,18,55年草地的平均土壤容重较未围封草地分别降低15.91%,21.59%,11.36%,10.80%;非毛管孔隙度较其分别增加28.46%,56.10%,19.51%,3.25%,总孔隙度分别增加31.13%,34.69%,23.04%,1.18%,最大持水量分别增加55.37%,71.54%,38.74%,12.80%;围封3,10,18,55年草地的土壤养分均高于未围封草地,并具有明显的表聚现象;0-20cm,未围封,围封3,10,18,55年草地的土壤全N含量较20-40cm分别增加28.58%,19.61%,47.62%,38.67%,3.85%,全P含量分别增加18.75%,16.67%,15.38%,14.29%,全K含量分别增加23.58%,3.58%,8.23%,8.39%,2.46%,有机碳含量分别增加79.45%,27.16%,89.12%,175.22%,198.47%;土壤有机碳密度表现为10Ex(7.06kg/m2)3Ex(5.39kg/m2)18Ex(5.20kg/m2)55Ex(4.90kg/m2)0Ex(2.83kg/m2);(2)随着围封年限的增加,土壤容重呈"V"形变化,围封10年达到最小值,群落植被特征、土壤孔隙度、土壤持水量、土壤养分,土壤有机碳密度及储量均呈倒"V"形变化,围封10年达到最大值,之后降低,但均好于未围封草地,围封后,草地的地表覆盖度增加,土壤理化性质有所改善,土壤固碳能力有所提高,但围封年限并非越长越好,本研究区的生态环境极其脆弱,土壤贫瘠,完全恢复需要较长的时间,10年围封并不能使该区完全恢复,适宜其完全恢复的时间还有待于继续研究。     

不同扰动高寒草地土壤微生物数量时空变化特征

为揭示东祁连山高寒草地不同扰动生境中土壤三大类微生物和氮素生理群数量的时空变化特征,采用2003年、2011年和2017年在相同样地(一年生、多年生、围栏内和围栏外草地)、相同研究方法(平板菌落计数)对草地土壤三大类微生物(真菌、细菌和放线菌)数量和氮素生理群(硝化细菌、反硝化细菌、好气性固氮菌和嫌气性固氮菌)数量进行时空动态比较。结果表明:(1)在相同时间、不同扰动生境中土壤三大类微生物和氮素生理群数量变化差异显著(p0.05),均随着土层的加深而逐渐减少,具有明显的垂直分布规律;(2)在不同时间、不同扰动生境中,土壤三大类微生物和氮素生理群数量变化差异显著(p0.05),土壤细菌、放线菌、硝化细菌和好气性固氮菌数量分布为2003年2011年2017年;真菌、反硝化细菌和嫌气性固氮菌数量分布为2017年2011年2003年;(3)不同扰动生境中微生物总数量变化表现为2003年2011年2017年。2011年、2017年的微生物总数量与2003年相比较,一年生草地分别下降了1.65,2.86倍,多年生草地分别下降了3.12,5.12倍,围栏内草地分别下降了3.05,4.09倍,围栏外草地分别下降了2.11,3.26倍。综上,随着不合理放牧和人为利用方式,东祁连山高寒草地土壤微生物数量随时间变化逐渐减少,为此应对该地区草地的利用和保护给予足够的重视。     

垦殖对川西北高寒草地土壤理化性质的影响

为了解垦殖对川西北高寒天然草地土壤理化性质的影响,采用空间代替时间的方法,选择高寒草地垦殖年限为3a和10a的蔬菜地作为研究对象,以未开垦的天然草地作为对照,研究了不同垦殖年限下0—60cm土层土壤理化性质的变化特征。结果表明:人为垦殖导致天然高寒草地土壤养分含量和土壤理化性质显著下降,且随着垦殖年限的增加土壤质量进一步降低。垦殖10a后,0—60cm土层土壤容重、砂粒含量分别增加了21.1%和8.0%(p0.05),土壤含水量、有机质、全氮、速效氮、粘粒含量分别下降了38.4%,44.1%,39%,46.7%和19.2%(p0.05)。表层(0—20cm)土壤理化性质和土壤碳氮养分含量的降低最明显,随着土层的加深,土壤理化性质变化趋于减弱。0—20cm土层土壤大部分碳、氮养分的损失发生在垦殖前3a,而在底层(20—40cm和40—60cm)土壤垦殖前3a土壤碳、氮的变化未达差异水平,土壤碳、氮养分的损失主要发生在垦殖3~10a。     

干湿处理对灰漠土土壤理化性质及微生物活性的影响

土壤风干．润湿过程可加剧土壤有机质矿化反应，其矿化来自于土壤非生物有机质分解和土壤微生物在干湿变化过程中死亡两个过程。因此，干湿变化可能对土壤有机质及养分循环产生重要的影响。国内外的相关研究主要集中于干湿变化过程中土壤对磷素的吸附作用及有机磷矿化作用微生物量碳的变化及有机碳矿化作用等等，实验对象多为肥沃或酸性土壤。灰漠土是干旱区的典型土壤类型之一，本文以阜康绿洲与其毗邻荒漠为研究对象，对干湿处理后土壤理化性质、土壤呼吸作用所发生的变化进行了初步研究，以期了解干湿变化过程对荒漠一绿洲土壤理化性质及微生物活性的影响，为荒漠土壤的演变机制和科学管理提供理论依据，同时也对干旱区土壤样品长期贮存后的再利用有一定指导意义。     

植生土类型对岩石边坡人工土壤理化性质和微生物活性的影响

针对川中丘陵区遂渝铁路的典型岩石边坡,以临近自然边坡为对照,对来源于不同植生土类型的岩石边坡人工土壤以及自然边坡自然土壤理化性质和微生物活性的差异性进行研究。结果表明:岩石边坡人工土壤和自然边坡土壤有机碳含量、含水量、土壤颗粒分形维数和细菌数量均表现为自然边坡土=农田源植生土>岩石源植生土;土壤容重表现为岩石源植生土>自然边坡土>农田源植生土;真菌、放线菌数量以及过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶活性均表现为自然边坡土>农田源植生土>岩石源植生土;蛋白酶和多酚氧化酶活性表现为自然边坡土>岩石源植生土>农田源植生土(P<0.05)。相关分析表明,土壤微生物数量和酶活性与土壤有机质含量、含水量、土壤颗粒分形维数和容重相关关系良好。     

不同人工造林树种及其配置方式对土壤理化性质影响分析

人工造林是黄土高原改善生态环境,减少水土流失的重要手段。不同树种及其配置方式下地表植被的生长、土壤理化性质的差异影响着生态水文功能的强弱。以长武王东沟流域8种造林树种和不同配置径流小区为研究对象,采用样方法进行造林地及林下地表植被调查,分层采样测定0—40cm土层土壤容重、孔隙度、有机质含量,分析不同人工造林模式下土壤理化性质,并初步分析了植被特征与土壤理化性质间的关系。结果表明:不同造林方式小区内林下草本层虽然覆盖度区别很大,但物种丰富度、多样性、均匀度指数差异不显著。0—20cm表层土壤理化性质变异性小于20—40cm土层。不同人工造林方式间土壤容重差异显著,且对20—40cm层土壤的毛管孔隙度、总孔隙度有显著性影响。不同造林方式下草本层丰富度、多样性指数与林下土壤毛管孔隙度相关性显著。草本层丰富度、多样性与0—20cm表层土壤的保水作用存在良好的对应关系。相比较而言,0—40cm土壤剖面上,草地和侧柏刺槐混交林地下的土壤孔隙度和有机质等理化性质,以及相关的蓄水性和入渗性等生态水文功能要好于其他造林林种。     

半干旱区不同围封年限对草地土壤和微生物碳氮含量的影响

[目的]探究半干旱区草地根际土壤碳氮及土壤微生物量碳氮对不同封禁年限响应特征,为半干旱草地生态系统物质循环研究以及生态系统养分限制判定等提供依据,并为确定合理围封年限提供科学参考.[方法]以宁夏回族自治区固原市云雾山国家级自然保护区半干旱草原为研究对象,应用生态化学计量学方法对比分析放牧地与围封10,25,35 a样地...     

不同轮牧方式对荒漠草原土壤理化性质及草地健康的影响

研究轮牧方式对草地土壤理化性质的影响,对草地科学利用和草地生态保护具有重要意义。以宁夏面积最大的荒漠草原为研究对象,通过放牧试验,研究围封禁牧、连续放牧、二区、四区和六区轮牧对0—40cm土壤理化性质的影响,并运用模糊评判法对草地健康状况进行评价。结果表明:(1)六区和四区轮牧土壤粉粒含量和含水率较高;轮牧方式对土壤容重和孔隙度影响较小;四区和六区轮牧有利于土壤物理结皮、地衣—藻类结皮维持。(2)连续放牧的土壤有机质含量最低,全氮含量以禁牧最低;速效氮含量在四区轮牧最高,六区轮牧下速效磷钾含量最高。(3)土壤性状间存在一定的相关性,但草地植物生物量与多数土壤性状相关性不明显。(4)六区轮牧的健康指数最高,连续放牧的健康指数最低。研究认为,研究区草原以六区轮牧为宜。     

围栏封育对黑河源流区草地土壤理化性质的影响

植被退化是威胁黑河源流区生态安全的重要因素,结合黑河流域综合治理工程,围栏封育措施对黑河源流区土壤理化性质的影响进行研究,以期为黑河流域生态治理提供技术支持。