模拟家畜不同采食强度下高寒草甸土壤水解酶活性的变化特征

  目的  探究家畜采食对高寒草甸土壤酶活性的影响,为揭示人为干扰下高寒草甸的退化机制提供依据。  方法  用刈割留茬模拟家畜轻度采食(LD)和重度采食(HD)行为,以未放牧的草地为对照(ck),测定土壤碳、氮、磷获取的酶活性以及土壤理化性质变化特征。  结果  总体上,土壤碳获取酶土壤蔗糖酶、β-葡萄糖苷酶和土壤氮获取酶脲酶的活性在不同采食强度下不存在显著差异,但呈现明显的时间变异; LD处理可显著提高纤维素二糖水解酶活性(P＜0.05),而HD处理能降低纤维素二糖水解酶活性;LD处理也会提高氮获取酶亮氨酸氨基肽酶、N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶以及磷获取酸性磷酸酶的活性;家畜的采食行为可能通过改变土壤养分来影响土壤酶活性;高寒草甸土壤酶活性的时间变异受控于土壤温度和土壤养分的变化。  结论  轻度采食行为可能会提高土壤水解酶活性,有助于维持土壤质量。图3表4参44     

川西高寒灌丛草地不同海拔梯度土壤化学计量特征

【目的】阐释川西高寒灌丛草地生态脆弱区各海拔梯度对土壤养分及化学计量特征的响应规律,为高寒山地生态系统的保护以及植被恢复与重建提供理论支持。【方法】在四川省甘孜州折多山东坡选取了3 400,3 600,3 800,4 000,4 200 m 5个海拔梯度,测定各海拔范围内0~20,20~40,40~60 cm各层土壤的养分含量,分析不同海拔梯度土壤化学计量比的垂直分布特征。【结果】土壤有机C、全N、C/P和N/P在海拔为3 400~3 800 m时呈现上升趋势,在3 800 m处达到最大值后又逐渐下降,整体呈"倒V型"变化;土壤全P、N/K和P/K随海拔的升高逐渐上升;土壤全K含量除在海拔3 600 m处之外,都随海拔的增加逐渐降低;C/N和C/K则随海拔的上升大致呈现增加的趋势。土壤有机C和全N显著相关(P0.05),全N和全P显著相关(P0.05);海拔与土壤全P和C/K呈现极显著正相关(P0.01),和土壤全K呈现显著负相关(P0.05),和土壤N/K、P/K呈显著正相关(P0.05);受海拔及植被类型影响,高海拔地区土壤有机C和全N含量明显高于低海拔地区;C/P和N/P在一定程度上受有机C和全N的影响,而C/K、N/K和P/K受全K含量的影响较大;各化学计量比在不同海拔梯度的平均值表明植被类型对土壤C/N/P的影响较大,从而导致土壤碳氮磷的空间变异性较大。【结论】土壤有机C和全N含量具有明显的表聚作用,因此,加强高寒灌丛草地土壤的保护对折多山的植被修复和重建具有重大意义。     

川西高寒土壤DOM荧光特征研究

【目的】研究高寒土壤溶解性有机质(DOM)含量和光谱学特征,为川西高原区域水陆碳循环以及高寒土壤资源管理等研究提供科学依据。【方法】研究了川西3种高寒生态系统(亚高山森林、高寒泥炭湿地和高寒草甸)中0～10 cm的表层土壤中的DOM,利用三维荧光分析仪测定了DOM荧光特征,采用平行因子法(EEM-PARAFAC)和荧光区域积分(FRI)等对DOM光谱学特征进行了研究。【结果】亚高山森林土壤中DOC、DON、TOC和TN含量明显高于高寒泥炭土和高寒草甸;亚高山森林土壤DOM芳香性与腐殖化程度最低,DOM稳定性最低,微生物可利用性最高;平行因子分析显示所有土壤DOM呈4个荧光组分,以蛋白类组分载荷最高,富里酸类组分载荷最低;亚高山森林土壤DOM中芳香蛋白类有机质占比最高,高寒泥炭湿地和高寒草甸土壤DOM中则是富里酸类有机质比例最高。【结论】3种高寒土壤的DOM及荧光组分差异显著,亚高山森林土壤DOM不稳定性更高。     

高原湿地纳帕海不同演替阶段下土壤养分和酶活性干湿季节变化

以纳帕海原生沼泽、沼泽化草甸、草甸和耕地为研究对象,研究雨季和旱季土壤养分与酶活性,以揭示土壤养分和酶活性的季节动态,反映其对湿地退化的响应。结果表明:除有效磷外,土壤有机碳、全氮、有效钾和碱解氮含量呈现为雨季高于旱季;土壤脲酶活性呈现雨季低于旱季,但蔗糖酶活性除原生沼泽外,雨季高于旱季;且各个演替阶段中土壤养分和酶活性的季节变化幅度不同。相关关系分析表明,土壤养分与酶活性成显著正相关或是显著负相关。     

黄河三角洲湿地土壤盐离子沿水盐梯度的变化特征

为了分析黄河三角洲滨海湿地土壤电导率及盐离子组成沿水盐梯度的分布规律,沿自黄河向海的方向选择了假尾拂子茅湿地、香蒲湿地、芦苇湿地、柽柳和盐地碱蓬混生湿地和盐地碱蓬湿地作为研究样地,于2014年在各类型湿地内采集0～50 cm的土壤,并测定土壤电导率和6种盐离子。结果表明,盐地碱蓬湿地0～50 cm土壤的电导率、钠离子、钾离子和氯离子显著高于其他湿地(P0.05),镁离子、钙离子和硫酸根离子的最高值则出现在柽柳和盐地碱蓬混生湿地。在剖面方向上,电导率和6种盐离子表现出不同的变化趋势。线性相关分析表明,土壤电导率和6种盐离子呈显著正相关关系(P0.05)。土壤电导率和盐离子在2014年均表现出强变异特征。研究表明,沿自河向海的水盐梯度,湿地土壤电导率、钠离子、钾离子、镁离子、钙离子、氯离子和硫酸根离子总体呈现逐渐上升的趋势,土壤电导率的变化主要受钠离子和氯离子含量变化的影响。     

不同类型高寒草地土壤酶活性测定与分析

以青海省黄南藏族自治州河南蒙古族自治县地区高寒草地为研究对象,测定不同类型草地土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性,分析其分布特征及相互之间的关系。结果表明,各类草地土壤酶活性均沿土壤垂直剖面依次降低,差异显著(P0.05),且在冬季牧场和夏季牧场不同草地类型间也均表现为差异显著(P0.05);相关性分析结果表明,土壤酶之间存在相互促进关系,也存在抑制作用。     

崇明西滩芦苇湿地土壤酶活性特征的研究

[目的]为了解崇明岛西滩芦苇湿地的土壤酶活性特征,以便深入研究潮滩芦苇湿地碳源碳汇的生物学机制。[方法]分别于生长季和非生长季在崇西芦苇湿地和光滩采集不同深度的土层样品,研究土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、淀粉酶及纤维素酶的活性特征;同时,对比分析各种酶在生长季、非生长季及在不同深度下的活性变化特征;结合相关酶的特性及所研究区域的环境特征,分析相关变化特征的产生原因。[结果]芦苇湿地土壤过氧化氢酶活性在(0.20±0.01)~(0.26±0.04)ml/(h·g)之间;芦苇湿地土壤过蔗糖酶活性在(0.42±0.02)~(3.44±0.17)mg/g之间;芦苇湿地土壤淀粉酶活性在(0.018±0.004)~(1.335±0.070)mg/g之间;芦苇湿地土壤纤维素酶活性在(0.059±0.005)~(2.614±0.090)mg/g之间。[结论]崇西芦苇湿地过氧化氢酶、淀粉酶和纤维素酶活性基本上呈现出表层土低于根层土的特征;过氧化氢酶、淀粉酶和纤维素酶活性均表现为生长季低于非生长季的特征。这3种酶受土壤深度、季节影响较大。     

二甲戊灵胁迫下的土壤酶活性变化

[目的]为二甲戊灵的安全使用和对农业生态的风险性评估提供科学依据.[方法]室内试验研究不同浓度的二甲戊灵对土壤脲酶、碱性磷酸酶、脱氢酶、蔗糖酶活性的影响.[结果]培养期间(0～60 d)高浓度二甲戊灵(2 000 g/hm2)对脲酶表现为激活作用,低浓度二甲戊灵(400、800、1 200 g/hm2)对脲酶表现为抑制作用,并且随着浓度的降低,抑制作用逐渐增强;各处理对碱性磷酸酶活性的影响没有规律性;各处理对脱氢酶活性与蔗糖酶活性的影响比较一致,浓度越高激活作用越强.[结论]高浓度二甲戊灵(1 600～2 000 g/hm2)对土壤酶活性影响较大,大田推荐浓度800～1 200 g/hm2,对土壤影响较小,对环境安全.     

盐城滩涂湿地土壤酶活性特征及其影响因素

为了探讨盐城滩涂湿地土壤酶活性特征及其影响因素,选择盐城滩涂湿地4种典型植物群落——互花米草(Spartina alterniflora Loisel.)群落、藨草(Scirpus triqueter)群落、盐地碱蓬[Suaeda salsa (L.) Pall.]群落、芦苇[Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud.]群落为对象,测定0~10 cm(表层)、10~30 cm(中层)、30~60 cm(深层)土层的土壤蔗糖酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性,并分析其与土壤因子和地上生物量的相关性。结果表明:土壤蔗糖酶、磷酸酶活性在互花米草群落和藨草群落中较高,在碱蓬群落和芦苇群落中相对较低;过氧化氢酶活性在藨草群落中最高,在互花米草群落中最低。土壤蔗糖酶、磷酸酶活性随土壤深度增加呈递减趋势,而过氧化氢酶活性在中、深层土壤高于表层。土壤蔗糖酶活性主要受到地上生物量、土壤总氮和土壤含水量的影响;土壤磷酸酶活性主要受到土壤总氮和还原性物质总量的影响;土壤过氧化氢酶活性主要受到地上生物量、土壤容重、电导率和土壤含水量的影响。     

川西高山树线交错带海拔梯度上土壤有机碳稳定性特征

高山树线交错带是高海拔地带对环境变化最为敏感的生态系统之一,土壤有机碳库及其稳定性在生态系统变化中具有显著指示作用。通过物理-化学方法对土壤不同活性有机碳进行连续分级分离,研究土壤有机碳不同组分在海拔环境梯度下分布特征及稳定性。结果表明,高山树线交错带土壤有机碳主要集中在物理分级组分（≥0.02 mm）,且粒径越大有机碳含量越高,即主要以颗粒态有机碳形式存在,占比均高于98%;在<0.02 mm有机-无机复合体中有机碳采用化学分级分离,这部分有机碳占比低于土壤总有机碳2%,且主要以腐殖质（胡敏素）形式存在（占土壤总有机碳0.6%~0.8%）,腐殖质占有机碳比例远低于一般土壤;随着海拔升高,土壤有机碳总量上升,颗粒态有机碳（物理分级组分）比例升高,胡敏素类腐殖质比例下降。因此,川西高海拔树线交错带的高寒土壤有机碳,主要以不稳定有机碳（POC）形式存在,随着温度上升（海拔降低）将导致土壤矿质化和腐殖化加剧,有机碳总量下降,土壤不稳定性组分（物理分级组分）降低,土壤稳定性（腐殖化比例）上升。     

四川省自动土壤水分站土壤水文·物理特性分析

为了更全面地了解四川地区的土壤水文、物理特性,获得更准确可靠的自动土壤水分资料,研究了四川省184个自动土壤水分站的土壤水文、物理常数,包括土壤质地、田间持水量、土壤容重和凋萎湿度。结果表明,四川地区土壤质地以壤土类为主,约有44%的县(区)为壤土类土质,其次是黏土类,约占30%,砂土类地区最少,仅占5%。自动土壤水分站田间持水量的分布为12.5%～36.7%;土壤容重的分布为1.00～2.13 g/cm~3;凋萎湿度的分布为3.1%～16.9%。研究还发现,部分站点测定的土壤水文、物理特性存在疑问,特别是凋萎湿度差异较大,问题站点较多。     

豫西低山丘陵区林草复合种植模式土壤水分状况分析

以豫西低山丘陵区林草复合种植模式为研究对象,对各种植模式下土壤水分空间分布和水分效应进行分析。结果表明,在不同土层间,各种植模式的土壤含水量整体上随土壤深度的增加而增加,在不同坡位间,从坡顶至坡底,各种植模式的土壤含水量在相同土层间整体上也呈增加趋势;各种植模式下的土壤水分效应不同,具体表现为刺槐(Robinia pseudoacaci)+苜蓿(Medicago sativa L·)>栓皮栎(Quercus variabilis)+苜蓿>杨树(Populus)+苜蓿>侧柏(Platycladus·orientalis)+苜蓿>苜蓿;且各林草复合种植模式下土壤水分效应值均为正值,说明刺槐、杨树、侧柏和栓皮栎的根系与苜蓿根系生态位存在重叠,会对土壤水分产生竞争,但这种竞争不占主导地位。     

四川省土壤湿度自动站和人工观测数据对比分析

选取6个代表站点,采用人工观测数据和自动站监测数据进行相关性分析、箱式图分析、对比差值计算以及对比差值的标准差、相对误差计算,结果表明：各站点误差较大的层次多出现在表层,代表站点中只有浦江一个站点的相对误差≤10%。目前,土壤湿度自动站只能反映土壤水分趋势变化情况。接着,进一步分析土壤湿度自动站数据不准确的原因,并对相关性较好的层次提出订正方法。     

基于MODIS数据反演辽西地区土壤水分的研究

土壤水分的遥感监测是目前遥感技术应用研究的前沿领域。MODIS数据可快速、动态地获取大区域尺度的信息,从而为土壤水分的实时动态监测提供技术支持和精度保证。利用表观热惯量模型研究辽宁西部地区春季的土壤含水状况,通过处理2006—2009年4、5月的MODIS数据,采用经验线性模型,拟合表观热惯量与土壤含水量的关系模型,结合实测数据,得出辽西地区春季土壤含水状况分布图。由此,找到一种较适合辽西地区春季土壤水分实时监测的方法,为今后反演辽西地区春季土壤水分奠定了基础。     

山东省土壤水分自动站土壤水分常数评估

基于山东省120个土壤水分自动观测站所测定的土壤水文、物理特性测定值(简称土壤水分常数),采用ARCGIS技术、统计、成果参照对比等方法进行评估。结果表明,山东土壤水分自动观测站的土壤质地壤土类居多,达75%;土壤水文、物理特性测定土壤容重0.95~1.93 g/cm3、田间持水量14.1%~40.8%、凋萎湿度1.1%~33.0%。部分台站测定的水分常数存在偏差,尤其凋萎湿度的误差最大,田间持水量误差较小,土壤容重较为合适。     

西南亚高山-高山海拔梯度上森林土壤水溶性有机碳时间动态

利用均质化土壤重装的土柱,在川西亚高山-高山同一坡面的5个海拔高度（3 250、3 438、3 672、3 852 m和4 098 m）进行原位培养,定期采样测定土壤0～10 cm和10～20 cm水溶性有机碳（DOC）含量,揭示高寒土壤水溶性有机碳时间动态及受海拔高度的影响规律。结果表明,川西亚高山-高山森林土壤DOC主要在每年11月至次年5月的低温期间积累,在低温末期（5月）含量达到最高,土壤DOC含量在5月以后的温暖季节因消耗而逐步降低;在同一采样时间土壤DOC含量均随着海拔升高而增加。因此,因全球变暖而引起的高寒土壤低温期间缩短,将减少土壤DOC累积的时间,而可能使土壤中DOC含量降低;同时低温期缩短将可能使高寒土壤DOC消耗期延长,从而使高寒土壤碳成为一个潜在的碳源。     

辽西低山丘陵耕地秋季土壤墒情分布特征

丘陵耕地是辽西地区典型的耕地类型,辽西地区坡耕地分布较广,约占全部耕地的77%。试验对不同坡度、不同坡向、不同茬口进行了墒情监测,结果表明,在同一坡向不同坡度时,土壤含水量由高到低依次为坡下>坡中>坡上,其中,坡上与坡下差异呈显著水平;同一坡度不同坡向时,土壤含水量由高到低依次为阴坡>阳坡,但差异不显著;同一坡度坡向不同茬口时,土壤含水量由高到低依次为谷子>高粱>玉米,其在0～15 cm土层内差异不显著,在15～40 cm土层内差异显著。该地区秋季墒情已达到了春播时的要求,因此,秋季采取保墒措施是完全可行的。     

甘肃小陇山林区不同森林类型土壤水分动态

以小陇山林区栎类阔叶混交林、锐齿栎林、日本落叶松林、油松林及无林地5种森林土壤为研究对象,通过2011年对9个样点土壤水分长期定位观测,研究不同森林类型土壤水分动态变化规律.结果表明:大气降水和蒸散量是引起土壤含水量变化的主要因素,土壤含水量季节性变化趋势十分明显;坡位对林区不同森林类型土壤含水量无显著影响;不同层次土壤含水量差异显著,土层深(H)O≤H＜20 cm的土壤含水量变化较为剧烈,但总体上其含水量大于20 cm≤H＜60 cm的土壤含水量;各个时期阔叶混交林、锐齿栎林土壤平均含水量较高,具有较强水土保持能力和显著水源涵养作用.