留膜留茬免耕栽培对旱作玉米田土壤养分、微生物数量及酶活性的影响

为了探讨不同耕作和覆盖方式对陇东黄土旱塬农田耕层土壤养分、土壤容重、酶活性及微生物数量的影响。采用随机区组设计,设置留膜留茬免耕栽培(T)和全膜双垄沟播栽培(CK)2个处理,测定不同生育时期0~10 cm、10~20 cm、20~40 cm 3个土层土壤养分含量、水解酶(蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶)活性及微生物(细菌、放线菌、真菌)数量等指标。结果表明:与 CK 相比,留膜留茬免耕栽培显著(P<0.05)提高了收获期表层(0~10 cm)土壤有机质、全量磷钾及速效磷钾含量,随土层深度增加,有机质及全量和速效磷钾含量均呈递减趋势。碱解氮含量在0~20 cm土层降低,在20~40 cm土层出现聚集。留膜留茬免耕栽培显著(P<0.05)增加了0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm土层土壤容重,增幅为7.1%~12.4%。不同耕作方式玉米0~40 cm土层微生物数量为细菌>放线菌>真菌。耕作方式对不同土层各生育期土壤微生物数量整体上影响显著(P<0.05),为T>CK。同一生育期随土层深度增加,土壤微生物数量整体上呈减少趋势,以表层(0~10 cm)最高,为T>CK。与CK相比,T的细菌和真菌在苗期、拔节期、抽雄期、灌浆期、收获期分别增加23.7%、64.5%、7.6%、44.0%、5.6%和31.1%、91.7%、85.7%、10.5%、33.3%。放线菌在苗期、拔节期、收获期分别增加79.8%、15.1%、17.6%,抽雄期、灌浆期分别减少17.2%、33.2%。耕作方式对不同土层各生育期土壤酶活性整体上影响显著(P<0.05),为T>CK。同一生育期随土层深度增加,酶活性逐渐降低,以表层(0~10 cm)最高,T效果优于CK,与CK相比,T的蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶在玉米全生育期增幅分别为4.7%~126.1%、9.8%~47.0%、5.4%~33.7%、2.3%~43.2%。相关分析表明:土壤酶活性之间呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)相关,细菌与蔗糖酶显著(P<0.05)相关,与磷酸酶极显著(P<0.01)相关,放线菌与土壤酶活性呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)相关,表明土壤微生物数量与酶活性能较好地反映土壤肥力水平。因此,留膜留茬免耕栽培在旱作农田条件下有利于土壤有机质及磷钾养分含量、酶活性及微生物数量的提高。     

行间种植豆科牧草对苹果园土壤微生物区系及土壤酶活性的影响

为明确苹果(Malus pumila)树行间种植不同豆科牧草后对园中土壤微生物区系和土壤酶活性的影响,于苹果园建植第1年,在果树行间种植百脉根(Lotus cornioulatus)、白三叶(Tri folium repens)和红三叶(T.pretense),以果树行间“清耕”土壤为对照,研究0～20 cm土层中微生物总数、细菌、真菌、放线菌的数量及其比例和蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶活性的变化规律.结果表明:园中土壤微生物区系中,细菌占土壤微生物总数的77％以上,放线菌次之,真菌最少,为0.01％～0.04％;种草后,土壤中放线菌比例减少,细菌增加,此趋势随土壤深度增加而加剧,0～10 cm土层中增减比例幅度为1.2％～4.4％,而10～20 cm土层中为18％.种草后,放线菌数量减少,真菌数量、蔗糖酶及脲酶活性增加,增减幅度因草种及土壤深度而异,而对过氧化氢酶活性无影响.在种植百脉根、白三叶的0～10 cm土层中微生物总数、细菌数量减少,而种植红三叶的10～20 cm土层中微生物总数、细菌数量增加;种植百脉根后,0～10 cm蔗糖酶活性、0～20 cm脲酶活性升高,种植白三叶、红三叶后,0～20 cm土壤蔗糖酶、10～20 cm土壤脲酶活性升高.说明种草可改变苹果园土壤微生物区系和酶活性,此作用和草种、土壤深度密切相关.     

不同植被对盐碱地土壤微生物数量及的酶活性影响

以甘肃敦煌盐碱地为研究对象,在分布黑果枸杞,骆驼刺以及黑果枸杞和骆驼刺混生植被的盐碱地上选取0～20、20～40和40～60 cm土层,测定土壤理化性质、土壤酶活性、土壤微生物群落数量。结果表明:不同植被条件下土壤中Cl~-含量随着土层深度增加而减少,且集中在土壤0～20 cm;电导率随着土层深度增加而减小;阴离子中Cl~-含量大于SO_4~(2-),阳离子中Na~+含量最大。不同植被和不同土层中细菌数量最多,真菌数量最少,放线菌数量介于细菌和真菌之间。土壤中过氧化氢酶、转化酶及碱性磷酸酶活性差异显著(P<0.05),而脲酶活性差异不显著(P<0.05)。综合分析表明该区域盐碱地土壤盐以NaCl为主,土壤微生物中细菌数量最多。     

不同土壤管理措施下南疆果园土壤微生物及酶活性特征

以新疆南部苹果（Malus domestica）园为对象,研究分析了不同管理方式对果园土壤微生物和酶活性变化的影响。结果表明,不同管理方式下南疆果园土壤中微生物总数量表现为,覆草＞生草＞免耕＞清耕。覆草区和生草区微生物总数量分别比免耕区增加32.90%和11.63%,比清耕增加38.09%和15.99%,果园土壤中细菌数量占绝对优势,其次是放线菌,真菌含量最少。微生物数量垂直分布规律特征明显,各处理细菌、放线菌、真菌数量均以0~20 cm土层最高,且随着土层深度的增加呈减少趋势。不同管理方式下土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶3种酶活性特征表现为,覆草＞生草＞免耕＞清耕,且3种酶活性均随着土壤深度的增加呈下降趋势,与微生物数量分布规律一致。     

不同耕作方式下春小麦生育期土壤酶时空变化研究

通过设置在陇中黄土高原的保护性耕作长期定位试验,研究了不同耕作方式下土壤过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性在春小麦不同生育时期和不同土层深度的动态变化。4种耕作方式包括:传统耕作(T)、免耕(NT)、传统耕作秸秆还田(TS)、免耕秸秆覆盖(NTS)。结果表明,NTS可以显著提高耕层0~30 cm土壤过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性,春小麦整个生育期分别比T 增加了4.02%,8.74%,20.51%和31.45%;而NT和TS对土壤过氧化氢酶和蔗糖酶活性的效应有一定的阶段性。在空间分布上,NT和NTS 处理条件下4种土壤酶活性随着土层加深均呈下降趋势;T处理条件下4种土壤酶活性和TS处理条件下土壤脲酶和碱性磷酸酶活性随土层加深呈先增后减趋势,而TS处理条件下土壤过氧化氢酶和蔗糖酶活性随土层加深呈递减趋势。进一步研究发现,不同因子对土壤酶活性的影响效应各异,其中生育时期对脲酶影响最大,耕作方式和覆盖材料对蔗糖酶影响最大,交互作用对过氧化氢酶影响最大。     

林芝地区不同草地土壤微生物区系分析

通过对林芝地区3种不同类型草地（高寒草甸草地、沼泽草地和栽培草地）土壤微生物进行研究,利用稀释平板法对3种草地土壤中的细菌、真菌和放线菌进行分离。结果显示,该地区不同草地中的微生物均以细菌占优势,占微生物总数的91.2%以上,放线菌数量最少,仅占3.79%。不同类型草地微生物总数有明显差异,栽培草地>沼泽草地>高寒草甸草地;同一类型草地不同土层深度垂直动态明显,0～10 cm土层数量较多,且与10～20 cm土层微生物数量有显著差异。不同草地土壤含水量差异较大,低湿条件有利于放线菌的生长,但不利于真菌的生长。     

不同退化程度人工梭梭林对土壤理化性质与生物学特性的影响

根据植被数据将民勤荒漠绿洲过渡带12个退化人工梭梭林样点采用聚类分析的方法划分为4个退化程度,研究了不同退化程度人工梭梭林对土壤理化性质与生物学特性的影响,结果表明,1)人工梭梭林退化对土壤容重、全盐含量与阳离子代换量影响不显著,对有机质与pH影响显著;随着土层深度增加以及退化程度加剧,有机质含量降低,pH值变化复杂。2)三类微生物数量与微生物总数总体随着土层深度增加而降低,0~5 cm土层中细菌数量占极大优势,其他土层上细菌数量与放线菌数量相当,各土层中真菌数量极少。随着退化程度的加剧,真菌数量无明显变化;0~5 cm与5~10 cm土层的细菌数量、放线菌数量与微生物总数均显著减少,10~20 cm土层无显著变化;0~5 cm土层细菌和放线菌比例变化复杂,而其他土层无显著变化。3)4种酶的活性总体上随土层加深而降低,0~5 cm土层酶活性随退化程度加剧而降低,而5~10 cm与10~20 cm土层无显著变化。人工梭梭林退化对土壤过氧化氢酶、脲酶与蛋白酶活性的影响大于对蔗糖酶活性的影响,过氧化氢酶、脲酶与蛋白酶的敏感性强于蔗糖酶。4)土壤理化性质、微生物数量以及酶活性间相关性总体较强,但理化性质间相关性较弱,容重、放线菌数量同其他指标相关性较弱。退化人工梭梭林的土壤肥力、生物学性质等已经发生衰减,其恢复需要土壤的综合改良。     

放牧对武功山草甸土壤微生物生物量及酶活性的影响

以武功山山地草甸为研究对象,通过分析不同放牧强度对土壤微生物生物量碳氮以及酶活性的影响,旨在为退化草甸修复提供理论依据。结果表明:1)不同土壤微生物生物量碳氮含量表现为0-20cm土层20-40cm土层,除20-40cm土层轻牧和中牧的土壤微生物生物量氮无显著差异外(P0.05),随放牧强度增加,土壤微生物生物量碳氮含量均显著降低(P0.05);2)可溶性碳氮含量在0-20和20-40cm土层间无显著差异(P0.05),均表现为在0-20cm土层轻牧显著大于中牧和重牧(P0.05);3)碱解氮和易氧化碳含量表现为在不同土层,轻牧和中牧含量均显著高于重牧(P0.05);4)土壤β-葡萄糖甘酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖甘酶和脲酶活性表现为在不同土层下,轻度和中牧均显著高于重牧(P0.05);5)相关性分析表明,不同放牧强度土壤β-葡萄糖甘酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖甘酶和脲酶活性与微生物生物量碳氮均呈显著性正相关(P0.05)或极显著正相关(P0.01)。     

不同土壤管理方式下梨园土壤微生物分布和数量差异的研究

研究了不同土壤管理模式下梨园土壤主要微生物类群（细菌、真菌、放线菌）分布和数量,结果表明：0～20cm处土层土壤微生物数量显著高于20～40cm处土层,细菌数量明显多于真菌和放线菌的数量,生草梨园的土壤微生物类群（细菌、真菌、放线菌）数量均多于种养结合的梨园,而种养结合梨园的土壤微生物类群（细菌、真菌、放线菌）数量又高于清耕模式梨园。     

围封年限对典型草原土壤微生物及酶活性的影响

选取不同围封年限的生长季围封恢复草地为研究对象,开展典型草原恢复演替过程中土壤微生物及酶活性变化规律的研究,探讨土壤微生物及酶活性与草地植被及土壤养分的相关性,结果表明:(1)与自由放牧草地相比,围封7、10、13、20年,土壤0～30cm土层细菌、放线菌、真菌数量显著增加,土壤转化酶、脲酶活性增强,土壤微生物量碳、氮含量显著增加(P<0.05),且随围封年限的延长呈增加的变化趋势。(2)典型草原恢复演替过程中土壤微生物及酶活性与草地植被及土壤养分呈基本一致的变化规律,三者呈密切的正相关关系,以土壤真菌数量、微生物量碳、氮含量与草地植被及土壤养分含量间的相关关系最为显著,其相关系数均达显著水平(P<0.05)。     

河西绿洲灌区留茬覆盖免耕保护性耕作的增产节水效应

试验设20 cm留茬压倒(NPS20),40 cm留茬压倒(NPS40),40 cm立秆(NS40),20 cm立秆(NS20),6 750kg/hm2覆盖(NSB40),3 750 kg/hm2覆盖(NSB20)和传统耕作(CT)7个处理,在节水1 950 m3/hm2的条件下,研究了不同的秸秆覆盖量、留茬高度和秸秆处理对小麦产量、水分利用效率(WUE)和不同时期土壤水分的影响。结果表明,留茬覆盖免耕保护性耕作提高了春小麦的产量,NPS20,NPS40,NS40,NS20,NSB40和NSB20较CT分别增产53.08%,46.59%,40.81%,19.93%,17.33%和4.34%;留茬覆盖免耕保护性耕作提高了春小麦的水分利用效率(WUE)(NPS20,NS40,NPS40,NS20,NSB40,NSB20分别较CT提高58.02%,43.40%,47.27%,23.78%,20.69%,8.56%),但增加了小麦生育期土壤水分支出;不同处理在不同时期对土壤水分的影响不同。     

模拟增温对高寒草甸土壤三大类微生物数量的影响

采用野外模拟增温(OTC)方法,研究了模拟增温对高寒草甸土壤三大类微生物数量和分布的影响。结果表明:增温有利于增加三大类群微生物数量,增加百分比从大到小依次为:细菌放线菌真菌;增温对0~15cm土层中三大类群微生物数量增加明显(P0.05);增温对细菌、放线菌和真菌数量的增加主要集中于7月份和8月份(P0.05),9月份增温对三大类微生物数量的影响不显著(P0.05)。     

锡林郭勒典型草原不同放牧强度下土壤微生物数量的分布特征

比较研究了锡林郭勒典型草原不同放牧强度下土壤微生物数量的分布特征.平板计数的结果表明:在0～10cm和10～20cm土层中,土壤好气性细菌(Aerophilebacteria)和放线菌(Actinomycetes)数量均表现为放牧3d(G3)＞不放牧(G5)＞放牧12d(G1)样地的趋势;好气性细菌数量在0～10cm土层中,放牧3d与放牧12d和不放牧样地之间有显著性差异;在10～20cm土层,放牧3d和不放牧与放牧12d之间有显著性差异.放线菌数量在0～10cm和10～20cm土层中均为放牧3d与放牧12d之间有显著性差异.土壤真菌数量在0～10cm土层中,放牧12d＞放牧3d＞不放牧,其中放牧3d比不放牧增加5.88%.可见,适当放牧有助于土壤微生物数量的增加,而过度放牧会导致土壤微生物数量明显减少.     

放牧干扰对贝加尔针茅草原土壤微生物与土壤酶活性的影响

以贝加尔针茅草原为目标,研究不同程度的放牧干扰对草地土壤微生物数量、土壤酶活性、土壤养分和土壤呼吸的影响及其相互关系,旨在为贝加尔针茅草原生态系统的保护、恢复及重建提供科学依据。结果表明:随着放牧强度的增加,土壤微生物总数量显著降低(P<0.05);各放牧区土壤微生物数量均表现为:细菌>固氮菌>放线菌>真菌;垂直分布为0~10 cm>10~20 cm;随着放牧强度的增加,土壤脲酶、过氧化氢酶、转化酶、磷酸酶均显著降低(P<0.05);0~10 cm土层的土壤酶活性均高于10~20 cm;土壤养分含量、土壤含水量随着放牧强度的增加亦显著降低(P<0.05);土壤pH、土壤容重则逐渐增加,在不同放牧压力处理条件下差异显著(P<0.05)。相关分析表明,土壤酶活性与土壤微生物数量、土壤养分含量密切相关,放牧干扰条件下土壤中真菌数量与脲酶活性呈显著正相关(P<0.05),固氮菌数量与脲酶活性达到极显著正相关(P<0.01),转化酶和磷酸酶与土壤全磷含量呈显著正相关(P<0.05)。     

复合菌肥与化肥配施对高寒地区土壤微生物数量和土壤酶活性的影响

以种植第3年的金皇后紫花苜蓿为材料,以不施肥为对照,研究了固氮菌肥、磷肥、混合菌肥及磷肥与混合菌肥不同比例配施对高寒区土壤微生物数量和土壤酶活性的影响。结果表明:不同比例配施处理后,0~10、10~20cm土层中土壤微生物(细菌、放线菌、真菌)总数、脲酶、蔗糖酶、蛋白酶活性均增加。土壤3大类微生物数量均表现为细菌放线菌真菌。0~10cm土层中的微生物数量均高于10~20cm土层中的数量。不同比例的磷肥与混合菌肥配施后的细菌、放线菌数量高于单施磷肥或混合菌肥后的数量,配施后各土层的细菌数量与对照和单施磷肥或混合菌肥后的数量之间有着显著差异。施加50%磷肥+混合菌肥后细菌、真菌数量最多。0~10cm土层中的脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和蛋白酶高于10~20cm土层中的酶活力,但10~20cm土层中的过氧化氢酶活力高于0~10cm土层中的酶活力。不同比例的磷肥与混合菌肥配施后的脲酶活力高于单施磷肥或混合菌肥后的酶活力。相关性研究表明,施肥后各土层土壤微生物与土壤酶之间存在不同程度的相关性。     

保护性耕作下黄土高原作物轮作系统土壤健康评价

摘要：在黄土高原雨养农业区,以4个耕作处理[传统耕作(t)、传统耕作+秸秆覆盖（ts）、免耕(nt)和免耕+秸秆覆盖(nts)]的2年3熟粮豆轮作系统为对象,研究了0~5和5~10 cm土壤全碳、有机碳、全氮及微生物生物量碳和氮等指标的变化特征。结果表明,实施保护性耕作7年后,有机碳含量在ts、nt和nts处理下比t处理显著增加22.9%、25.3%和42.6%,0~5 cm层土壤微生物生物量碳和氮含量均以nts最高,t处理最低。在0~10 cm土层内,免耕促进了土壤碳的表聚化,但耕作有助于秸秆有机碳在土壤剖面的均匀分布。研究结果表明,短期尺度下微生物量碳和氮是反映耕作措施的敏感指标,中期尺度下土壤有机碳可以敏感反映土壤健康状况。     

保护性耕作对黄土旱塬玉米土壤呼吸及微生物数量的影响

研究了实施保护性耕作10年后秸秆还田和免耕对土壤可培养微生物数量和CO2释放的影响,采用LI COR 6400 09土壤气室连接红外线气体分析仪测定了玉米（Zea mays cv.Zhongdan No.2）土壤呼吸速率,采用平板涂抹计数法测定了根际土壤细菌、真菌和放线菌数量。结果表明,免耕和秸秆还田处理玉米花期土壤呼吸速率降低了8.3%和7.8%,玉米收获期土壤呼吸速率降低了15.5%和13.6%;土壤10 cm处地温与土壤呼吸速率变化趋势一致,且在传统耕作处理下最高;与传统耕作相比,免耕和秸秆还田不同程度地增加了根际土壤细菌、真菌和放线菌的数量,但各类微生物数量之间的比例恒定;土壤呼吸速率与3类根际土壤微生物的数量呈负相关,但不显著。可利用免耕和秸秆还田提高黄土旱塬土壤碳库贮量。     

天祝高寒草地不同扰动生境土壤三大类微生物数量动态研究

采用平板表面涂抹法和稀释法对天祝高寒草地5种不同干扰生境(围栏内、围栏外、多年生草地、一年生草地和鼠丘地)土壤三大类微生物(真菌、细菌和放线菌)数量的时空动态进行了测定.结果表明,1)不同空间层次草地土壤三大类微生物数量变化均较大,0～20 cm土层的数量均大于20～40 cm,一般0～20 cm土层的数量为20～40 cm的2～7倍;2)不同时间三大类微生物数量变化虽然各有特点,但总趋势为:0～20 cm土层的数量表现出明显的时间差异性,20～40 cm未表现出时间动态或时间动态很弱;3)不同扰动生境草地土壤三大类微生物总数量差异较大,为8.47×106 ～16.22 ×106 cfu/g,其大小为:一年生草地>围栏内草地≥多年生草地>鼠丘地>围栏外草地.三大类微生物中,细菌数量最大,放线菌次之,真菌最小,分别占微生物总数的82.29%～86.09%,13.91%～17.71%和0.017%～0.023%.     

不同土壤管理方式对梨园土壤养分、酶活性及果实风味品质的影响

为探讨不同土壤管理方式对梨园土壤养分、酶活性及梨果实风味品质的影响,研究了行间自然生草、菌渣覆盖和对照清耕处理对梨园土壤矿质营养、微生物种类和数量、土壤酶活性及鸭梨果实风味品质的影响。结果表明,行间自然生草、菌渣覆盖处理均使梨园有机质含量显著上升,自然生草处理3年后0~20 cm土层有机质含量达到15.05 g/kg,为清耕处理的1.9倍,土壤表层 (0~20 cm) 和亚表层(20~40 cm) 的碱解氮、有效硼和有效锌含量均显著高于对照,而有效K、有效Ca、Mg、Fe的含量低于对照。覆盖处理3年后0~20 cm土层有机质含量为19.54 g/kg,是清耕处理的2.4倍,土壤表层 (0~20 cm)和亚表层(20~40 cm) 的碱解氮、有效磷、有效钾、有效钙、镁、铁和有效硼及有效锌均高于对照。自然生草、菌渣覆盖处理使土壤微生物数量和酶活性提高,自然生草处理3年后0~20 cm土层细菌、真菌和放线菌数量分别比对照提高163.40%,18.75%,166.24%,菌渣覆盖处理3年梨园0~20 cm 表层土壤细菌、真菌、放线菌数量分别较清耕梨园提高402.33%, 37.50% 和163.05%,磷酸酶活性分别是清耕梨园的1.45和2.00倍,脲酶活性分别是清耕梨园的1.94和2.39倍。生草、菌渣覆盖处理使果实风味品质显著提升,果实香气物质种类和含量显著高于对照清耕处理,糖含量也明显升高。     

生物土壤结皮对东祁连山高寒草甸土壤特性的影响

为阐明生物土壤结皮(Biological soil crusts, BSCs)在东祁连山高寒草甸生态系统中的生态功能,分土层(0～2、2～5、5～10、10～20和20～30 cm)比较了BSCs覆盖区和草本(Herbaceous, Herbs)植物覆盖区的土壤特性(含水率、全氮、全磷、全钾、有机碳、速效氮、速效磷、速效钾、微生物量碳氮含量、脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性)。结果表明：与Herbs覆盖区相比,1)BSCs可改善高寒草甸的土壤理化性质,土壤含水率、全氮、全磷、速效磷、速效氮和有机碳含量最高可分别提高9.83%、55.8%、23.36%、39.29%、18.64%和5.43%;2)BSCs使0～2、5～20 cm土层蔗糖酶活性升高,降低0～20 cm土层脲酶活性,且显著增加2～5 cm土层的碱性磷酸酶活性(P<0.01);3)BSCs降低了0～20 cm土层土壤微生物生物量氮和0～5 cm土层的微生物生物量碳含量;4)结构方程模型表明,BSCs对土壤特性的影响大于Herbs, Herbs仅对速效钾含量和脲酶活性影响显著,而BSCs对参试指标均为显著的正效影响(P<0.01),尤其是对土壤微生物生物量碳氮的影响。以上结果表明BSCs具有改善高寒草甸土壤环境质量的生态功能,对高寒草甸生境的恢复与改善有促进作用。