间伐对马尾松人工林根际土壤氮含量及酶活性的影响

【目的】间伐是生产实践中常见的一种干扰,研究间伐对马尾松人工林根际土壤氮含量及相关酶活性的影响,为马尾松人工林的可持续经营提供科学参考。【方法】以南京市溧水区林场30年生马尾松人工林为研究对象,采用抖落法收集根际土,测定4种间伐强度(强度(65%)、中度(45%)、弱度(25%)、对照(未间伐))下根际土壤不同形态氮含量及氮循环相关酶活性,并分析其与土壤理化性质之间的关系。【结果】弱度间伐显著增加了根际土壤铵态氮含量,而强度间伐下则显著降低; 根际土壤全氮、硝态氮和可溶性有机氮含量在各间伐强度下均表现为:中度>对照>弱度>强度; 根际土壤微生物生物量氮和碱解氮均在弱度和中度间伐下显著升高。弱度和中度间伐显著降低根际土壤脲酶活性,而显著增加根际土壤亚硝酸酶活性; 间伐对根际土壤蛋白酶、硝酸还原酶和羟胺还原酶活性的影响不显著,表明脲酶和亚硝酸酶对间伐的响应更敏感,可作为土壤氮变化的指标。除硝酸还原酶活性以外,根际土壤中其余4种氮循环相关酶活性以及不同形态氮素含量均高于非根际土壤,表现出明显的正根际效应。此外,根际土壤不同形态氮素含量及相关酶活性与含水量、pH密切相关。【结论】间伐强度对根际土壤不同形态氮和酶活性有显著影响,总体来看,弱度和中度间伐能改变土壤含水量和酶活性,有利于土壤氮素的积累,可将其作为间伐强度的参考指标。     

土壤水分和AM真菌对沙打旺根际土壤理化性质的影响

为阐明AM真菌对优良牧草和固沙植物沙打旺根际土壤理化性质的影响,本研究设置70%,50%和30%等3个土壤相对含水量,比较了不同水分条件下接种摩西球囊霉(Glomus mosseae)、接种沙打旺根际土著AM真菌(优势菌种为透光球囊霉G.diaphanum,摩西球囊霉和瑞氏无梗囊霉Acaulospora rehmii)和未接种沙打旺根际土壤理化性质的变化.结果表明:土壤易提取球囊霉素、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、脲酶活性和植株干质量随土壤含水量降低而显著下降,土著AM真菌定殖率随土壤含水量降低而显著提高.不同水分条件下,接种AM真菌显著提高了菌根定殖率、土壤易提取球囊霉素、总球囊霉素、蛋白酶和脲酶活性.土壤相对含水量为30%和50%时,接种AM真菌显著增加了土壤有机质、碱解N、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶活性和植株干质量,显著降低了土壤pH值和有效P含量,接种土著AM真菌的土壤总球囊霉素、碱性磷酸酶活性显著高于接种摩西球囊霉的根际土.土壤相对含水量为70%时,接种土著AM真菌显著提高了土壤酸性磷酸酶、碱性磷酸酶活性和植株干质量.土壤水分和AM真菌交互作用对植株干质量、菌根定殖率、土壤pH值、养分、易提取球囊霉素、土壤酶有显著影响.研究表明:接种AM真菌能够促进沙打旺植株生长,改善根际土壤理化性质,土著AM真菌菌根效应优于摩西球囊霉.     

不同株龄田七根际土壤微生物和酶活性变化

为减轻田七连作障碍、防治土传性病害,本文以不同株龄的田七Panax notoginseng根际土壤为实验材料,测定其细菌、真菌、放线菌数量及其酶活性相关指标的变化。结果表明:随着田七株龄的增加,其根际土壤细菌、真菌和放线菌的数量均有不同程度的减少,整体上各株龄田七植株根际土壤的细菌、真菌、放线菌数量之间差异显著,CK(未种过田七土壤)中土壤微生物数量最多,1年生土壤次之,3年生最少。从4月份至12月份:1年生田七根际土壤细菌减少23%~74%,真菌减少6%~37.5%,放线菌减少12%~66.7%;2年生田七根际土壤细菌减少18%~80.7%,真菌减少50%~60%,放线菌减少32%~79%;3年生田七根际土壤细菌减少37%~87.9%,真菌减少50%~75%,放线菌减少33%~52%。不同株龄田七根际土壤的过氧化氢酶、脲酶、中性磷酸酶活性均随着田七株龄的增加而降低,CK中土壤酶活性最高,1年生土壤次之,3年生最低。可见,田七根际土壤微生物和酶活性受株龄影响,随着田七株龄的增加,其根际土壤的微生物数量整体减少,中性磷酸酶、脲酶、过氧化氢酶的酶活性均下降。     

“黑麦草-水稻”草田轮作系统根际效应研究Ⅳ.黑麦草根际土壤性状及其对水稻幼苗生长的影响

探讨了黑麦草Lolium multiflorum根际非根际土壤性状差异以及对水稻幼苗生长的影响,土壤分析表明:根际比非根际土壤的pH值低1.6%,而土壤电导率高19.3%,根际土壤多糖、酒石酸、苹果酸、乙酸、柠檬酸、琥珀酸含量分别比非根际土壤高9%、12.5%、8.3%、24.4%、12.5%、7.7%;土壤微生物的差异更为明显,细菌、放线菌和真菌分别高12倍、3.1倍和9倍,同时,根际土壤中的酶活性也比非根际土壤强,其中土壤脱氢酶、蛋白酶、磷酸酶、脲酶活性分别高37.1%、36.5%、70.6%、35.7%.水稻幼苗盆栽试验表明,在不同施肥条件下,根际土壤栽培的水稻幼苗的株高、单株叶面积、地上部地下部干物质积累量、根长、根数、叶片叶绿素质量分数和根系活力均不同程度地高于非根际土壤.可见,黑麦草的根际效应对于改良稻田土壤理化和生物性状有重要的作用,并有利于后作水稻幼苗的生长.     

三七设施栽培根腐病害与土壤酶活性的关联性

针对三七免耕连作栽培系统根腐病害的发生机制问题,研究了不同间隔年限土壤三七根腐发病率及连作障碍土壤三七根腐病害与土壤酶活性的关联性.结果显示：三七根腐发病率随着三七种植间隔年限延长而降低,三七根腐发病率与间隔年限长短成正相关（R2=0.944 9）;总体趋势表现出正常株根区土壤中纤维素酶、蔗糖酶、脱氢酶、磷酸酶及脲酶活性均高于发病株土壤,而多酚氧化酶活性则相反,其中纤维素酶、多酚氧化酶、蔗糖酶和脲酶活性在正常植株与发病植株之间的变化达到了极显著差异水平（P〈0.01）,而磷酸酶活性在正常植株与发病植株之间的变化达到了显著差异水平（P〈0.05）,脱氢酶活性则没有明显的差异（p〉0.05）,说明土壤中的磷酸酶、脲酶、多酚氧化酶、蔗糖酶和纤维素酶与三七根腐病害的发生具有一定关联性.     

太原市不同园林植物根际和非根际土壤养分和酶活性的差异

为探讨太原市公园中不同园林植物根际和非根际土壤的养分和酶活性状况,采集乔木(国槐、白蜡和银杏)、灌木(碧桃、榆叶梅和丁香)和草本(黑心菊、波斯菊和薰衣草)3大类9种园林植物的根际和非根际土,测定其土壤的p H值、有机质含量、全氮含量、全磷含量、全钾含量、蔗糖酶活性、脲酶活性和过氧化氢酶活性。结果表明,不同植物通过根系影响和调节土壤养分及酶活性的能力不同,只有采取适宜的种植管理办法才能促进不同园林植物更好地发挥园林景观作用。     

施肥对中龄马尾松根际环境的影响

通过对12年生马尾松人工林进行不同肥种及肥量的施肥试验,研究马尾松林木根际土壤环境对不同元素的响应特征.表明根际土壤营养元素含量增加而pH值下降,土壤酶活性中根际土壤中蔗糖酶、淀粉酶、脲酶及碱性磷酸酶活性高于非根际土壤,而过氧化氢酶及多酚氧化酶活性则正好相反,根际土酶活性较低.经分析,施肥对土壤养分含量和土壤酶活性的影...     

广西喀斯特地区植物根际土壤解磷菌筛选及促生效应研究

【目的】广西喀斯特石漠化地区水土流失和植被退化严重,土壤有效磷含量低是限制植被修复的因素之一,筛选乡土高效解磷菌株,可以加快修复石漠化生态环境。【方法】通过调查筛选石漠化地区常见植物根际土壤解磷菌,检测解磷菌株解磷能力,并将优良菌株培养后接种至顶果木(Acrocarpus fraxinifolius)幼苗根际土壤,检测解磷菌对植物的促生效应。【结果】石漠化地区土壤中解磷微生物丰富,共筛选出20株解有机磷菌和24株解无机磷菌,分别属于11个类群,其中,假单胞菌属(Pseudomonas)为石漠化植物根际土壤解磷菌的优势类群。解有机磷菌解磷能力为35.4～79.2μg/mL,解无机磷菌解磷能力为112～253.2μg/mL。接种解磷菌剂对顶果木生长和养分吸收具有显著促进作用,植株地上生物量比对照增加14.5%～30.5%,根系生物量比对照增加27.6%～45.7%。接种IP-HLG1和IP-CTM11处理的植株氮、磷含量显著高于对照处理,分别比对照处理高9.3%、19.7%和24.6%、20.3%。与对照处理相比,接种菌剂处理土壤有效磷含量增加了34.5%～69.1%,IPHLG1和IP-CTM11处理增加显著。【结论】石漠化土壤中解磷菌以假单胞菌属为优势类群,筛选的解磷菌株IP-HLG1和IP-CTM11对顶果木幼苗生长具有显著促进效应,对石漠化土壤磷元素活化能力较强,可作为研发微生物肥料的潜在功能菌株。     

铜胁迫下菌株CL01促进紫云英生长的研究

从湖北某矿区植物根际土壤中筛选到了一株多种重金属抗性菌株CL01.根据形态学特征和16S rDNA序列比较了结果,鉴定其为Achromobacter xylosoxidans.当土壤所含铜浓度为75 mg/kg时,接种菌株CL01可以促进紫云英根延长,增加植株高度,提高紫云英的生物量.菌株CL01通过减少根际土壤可吸收的铜含量,减少了铜在紫云英根部的聚集,说明该细菌提高了植物的抗铜能力.     

科学施肥对月柿产量及土壤酶活性效应的研究

首次研究科学施肥对月柿产量、质量及月柿根际土壤酶活性的效应,进一步探讨了土壤酶活性与月柿产量、一二级果率、土壤养分含量的相关性.结果表明:科学施肥能显著地提高月柿的产量和品质,增加土壤养分含量,增强土壤酶的活性;但是,科学施肥对月柿各生育期的根际土壤酶活性增强的程度各不相同.月柿各生育期根际土壤酶活性强弱的动态变化是:果实膨大期(花芽分化期)>成熟期>采果期>谢花期>萌芽期.月柿全生育期未发现对土壤酶活性的抑制作用,说明本项目的科学施肥水平尚未超过土壤酶活性的"最大临界范围",既能及时、有效地满足月柿各生育期对营养物质和能量的需求,又未过量.土壤酶活性与月柿产量、一二级果率、土壤养分含量均呈极显著相关,不同酶活性之间也呈极显著相关.     

不同耕作方式对冬小麦生育期根际土及非根际土土壤酶活性的影响

在大田试验条件下,研究了深松覆盖(ST)、少耕(RT)、免耕覆盖(NT)、传统耕作(CT)对冬小麦根际土及非根际土不同生育时期土壤过氧化氢酶(CAT)、脲酶(URE)、转化酶(SS)酶活性的影响.结果表明,保护性耕作(ST,RT,NT)提高了小麦生育后期土壤酶活性,能促进秸秆分解,提高土壤养分含量.覆盖处理(ST,NT)与传统耕作(CT)酶活性问差异达显著水平,RT与CT差异性不显著.与非根际土相比,根际土更能体现冬小麦不同生育时期土壤酶活性的变化规律.     

北京东灵山两种温带森林根际和非根际土壤酶活性、温度敏感性及矢量特征的季节动态

以北京东灵山两种主要植被类型——白桦(Betula platyphylla)林和辽东栎(Quercus wutaishanica)林土壤为研究对象, 于2017年春季(5 月)、夏季(7 月)、秋季(9 月)和冬季(12 月)分别采集根际与非根际土壤, 测定土壤理化性质、微生物生物量、植物根叶功能性状、3种水解酶(BG, NAG 和 AP)及两种氧化酶(POX和PER)的活性及其温度敏感性和矢量特征。结果表明, 白桦林和辽东栎林土壤胞外酶活性、温度敏感性和矢量角度均存在显著的季节变化趋势, 且水解酶活性及温度敏感性的变化趋势与氧化酶相反; 根际土壤与非根际土壤中胞外酶活性、温度敏感性及矢量特征存在差异, 但季节变化趋势相同。温度是土壤胞外酶活性温度敏感性及矢量特征季节动态的重要驱动因素, 土壤 pH、土壤养分含量、植物叶片养分含量及细根生物量、细根密度对土壤胞外酶活性、温度敏感性及矢量特征有显著影响。     

漫灌过程中不同径级枣树根际土壤水分含量变化规律

以枣树林中空地为对照,研究漫灌条件下新疆阿克苏地区不同径级枣树根际土壤水分含量的变化规律,并用EM50监测土壤含水量,以确定不同灌水量下不同径级枣树根际土壤水分的下渗速率、湿润区间、灌溉周期,为枣树的精准灌溉提供科学依据.结果表明:灌水量为80 m3/亩、120 m3/亩、160 m3/亩时的枣树林地土壤湿润区间分别为0～-60cm、0～-80cm和0～-100cm.在灌溉过程中,0～-40cm湿润区间枣树根际土壤含水量增加迅速.不同径级枣树根际土壤水分的平均运移速率随着灌溉量的增加呈增加的趋势.根际土壤水分散失过程随着灌水量和土壤深度的增加而有延长.根际土壤含水量与土壤有机质呈极显著的正相关,与土壤容重呈显著的负相关.     

刺槐,国槐根际土壤中氨基酸和IAA的含量

本文对刺槐和国槐根面与根际土壤中游离氨基酸及植物生长素ＩＡＡ进行了分析，并研究了茎环割后上述生化成分的数量变化。结果表明：刺槐和国槐根面氨基酸组成和数量有很大差别；茎环割后，根面氨基酸的含量显著增加；两个树种根际土壤中氨基酸含量显著低于根面刺槐根面和根际土壤中ＩＡＡ含量均大于国槐。茎环割后，刺槐、国槐根面ＩＡＡ显著增加，表明根面ＩＡＡ的存在是根系代谢和根际土壤微生物共同作用的产物．     

GA3处理影响菠菜性别及其株型发育

赤霉素(gibberellic acids, GAs)是一种重要的植物激素,但其对菠菜生长发育的影响尚未系统报道.以菠菜亚属PI647862为材料,研究了外源赤霉素(GA₃)处理后对菠菜的性别转换、开花时间、花粉活力及植株发育等重要性状的影响.结果表明,用质量浓度为25 mg/L的GA₃对2叶期菠菜进行处理后,约13%的菠菜雌株转换为雄株,且转换株的花粉数目、形态及活力均和对照无显著差异.但是,转换雄株的开花时间显著早于对照雄株.研究结果也表明,GA₃处理后菠菜植株的高度、叶面积及叶柄长度均显著高于对照植株.进一步分析发现,株高的增加是由于节间细胞纵向伸长所导致的,叶面积的增加是叶细胞面积增加引起的.GA₃可诱导菠菜雌株发生雄性化转变,促进菠菜早花,同时促使株高、叶面积和叶柄长度也显著增加.研究结果为全面探究GA₃对于菠菜性别转换和株型发育的影响奠定了基础.     

不同森林经营模式对土壤氮含量及酶活性的影响

【目的】探讨不同森林经营模式对土壤氮含量及相关酶活性的影响,为太湖沿岸防护林模式构建提供依据。【方法】在江苏省宜兴市周铁镇选取林龄相同的杨树纯林、杨树石楠混交林以及杨树女贞混交林3种森林经营模式,挖取1 m深的土壤剖面采集土壤样品,测定各模式下春季土壤的氮含量及相关酶活性,并分析其与土壤理化性质之间的关系。【结果】①试验地土壤全氮含量为0.17~1.35 g/kg,各森林经营模式之间土壤全氮含量存在显著差异(df=2,F=102.820,P<0.05),与杨树纯林相比,杨树女贞混交林和杨树石楠混交林土壤全氮含量分别增加了21.8%、69.7%;随着土层深度增加,2种混交林土壤全氮含量逐渐降低,各土层之间差异显著(df=3,F=108.289,P<0.05);土壤硝态氮、铵态氮含量分别为5.67~9.79、3.22~12.43 mg/kg,各森林经营模式之间差异显著(df=2,F=18.764,P<0.05;df=2,F=9.655,P<0.05),杨树女贞混交林和杨树石楠混交林土壤硝态氮含量相比杨树纯林分别降低了11.8%、27.3%,而杨树女贞混交林和杨树石楠混交林的土壤铵态氮含量在≥20~40、≥40~60和≥60~80 cm土层显著增加(df=3,F=106.230,P<0.05;df=3,F=119.794,P<0.05);随着土层深度的增加,3种经营模式土壤硝态氮和铵态氮含量逐渐降低;土壤微生物生物量氮含量为6.04~9.52 mg/kg,与杨树纯林相比,杨树女贞混交林土壤微生物生物量氮含量增加了7.5%;②土壤脲酶活性、硝酸还原酶活性和亚硝酸还原酶活性分别为3.43~9.16、0.16~1.04、0.15~0.25 mg/(g·d),与杨树纯林相比,杨树女贞混交林土壤脲酶活性在各土层均显著增加(df=2,F=19.600,P<0.05),而土壤硝酸还原酶活性在土壤表层则显著降低(df=3,F=43.637,P<0.05);杨树石楠混交林土壤脲酶活性在各土层均显著降低(df=3,F=17.825,P<0.05),而土壤硝酸还原酶活性则相反;3种森林经营模式下土壤亚硝酸还原酶活性无显著差异。表明脲酶和硝酸还原酶对经营模式的响应更敏感,可作为土壤氮变化的指标。此外,不同森林经营模式下土壤氮含量及酶活性与含水量、pH密切相关。【结论】与杨树纯林相比,杨树女贞混交林和杨树石楠混交林提高了土壤速效养分,有效吸收并削减土壤中的硝态氮含量,降低硝酸盐向土壤深层淋溶导致污染浅层地下水的风险。同时,土壤微生物量氮和酶活性变化加速了土壤氮转化和养分循环。建议在太湖沿岸防护林构建过程中,推广乔灌复层混交林。     

复合微生物肥料替代部分复合肥对花生生长及根际土壤微生物和理化性质的影响

通过田间小区试验,研究了不同比例的复合微生物肥料替代复合肥对花生根际土壤环境及产量的影响。结果显示,与常规施肥（100%复合肥）相比,复合微生物肥料替代量在30%~70%范围内,显著提高了苗期和成熟期花生根际土壤细菌、真菌和放线菌总量,且根际细菌和放线菌数随生育期的推移提高比例逐渐升高,而真菌数的变化趋势与之相反。同时,显著提高了苗期土壤过氧化氢酶、脱氢酶、中性磷酸酶和蔗糖酶活性,而替代量为50%和70%时降低了土壤脲酶活性,到成熟期不同替代配比均降低了土壤脲酶和蔗糖酶活性,提高了土壤脱氢酶活性,进而降低了苗期和结荚期土壤碱解氮含量而提高了全氮含量,也提高了各生育期土壤有机质和速效钾含量以及结荚期和成熟期土壤有效磷含量。当替代量为50%时,产量提高了5.23%,最终实现了养地增产的效果。     

亚高山红桦根及根际土壤生化特性对升高温度和CO2的响应

通过川西亚高山野外大型控制实验,研究了红桦不同密度下的根系生物量、根际土壤微生物数量和根际土壤酶活性对短期升高温度（ET,相对室外平均升温2.4±0.4 ℃）、升高大气CO2浓度（EC,平均增加15.5±1.0 μmol·L^-1）及交互作用（ETC,生长室相对室外平均升温2.2±0.5　℃并CO₂浓度平均增加15.8±1.2　μmol·L^-1）的响应.初步结果表明：升高大气温度或CO₂浓度均能够显著促进红桦低密度和高密度下单株根系生物量;升高温度和CO₂浓度及二者共同升高对微生物类群和数量影响不同,升高温度细菌、真菌数量以及低密度下放线菌数量显著增加,而高密度下放线菌数量显著下降;升高CO₂浓度下高密度时细菌和真菌数量增加而低密度下均显著下降;升高温度（ET）显著抑制高、低密度下红桦根际土壤多酚氧化酶活性,升高CO₂（EC）根际土壤过氧化氢酶活性在2种密度条件下均不同程度升高,土壤脲酶和多酚氧化酶活性则降低;ETC条件下,根际土壤多酚氧化酶和过氧化氢酶在2种密度下均表现出不同程度的降低,但脲酶活性在高、低密度条件下对ETC表现出不同的响应结果.     

不同鲜烟叶成熟度的组织结构和生理生化研究

成熟度是烟叶质量的核心要素,明确田间鲜烟叶的适宜采收成熟度对提高烟叶质量具有重要意义.本研究以特色烤烟品种红大和K326田间鲜烟叶为材料,田间鲜烟叶成熟度采用经典5级分类法与叶绿素SPAD值相结合,室内采用石蜡切片法和生理生化指标测定法,针对上、中、下3个部位,M1~M5 5个成熟度档次鲜烟叶的组织结构和色素等生化指标进行研究.结果表明:1鲜烟叶组织结构以K326稍疏松,红大稍密;色素含量红大K326,总氮、蛋白质、硝酸还原酶活性、淀粉酶活性则K326红大,丙二醛含量几乎不受品种和部位的影响.2品种间的变化趋势基本一致,随着烟株采收部位的上升,烟叶的组织结构趋于紧密,色素含量不断减少,而叶片厚度、海绵组织、栅栏组织厚度、类胡萝卜素比值、硝酸还原酶活性、总氮和丙二醛含量等指标则趋于增加.3相同部位条件下,成熟度档次间组织结构的差异显著,叶片厚度、叶表皮厚度、栅栏组织和海绵组织的厚度,组织比等指标从M1至M5表现为先增加后减少的"抛物线"规律,在M2~M4之间呈现出一个标志性的拐点特征;烟叶色素含量、硝酸还原酶活性、可溶性蛋白质和总N含量随成熟度档次的增加不断减少,而类胡萝卜素比值、丙二醛含量则是不断增加.本研究发现品种间田间鲜烟叶组织结构、生理生化特征和成熟度间各指标的变化规律,为科学制订采收成熟度数字化标准提供了理论依据.     

河岸带植物羊蹄在2种去叶胁迫下的生长及酶活性的响应特征

为探究乡土湿地植物羊蹄在采食胁迫下的形态学和生理变化规律及其响应特征,并以此为修复湿地植被生态系统的可行性提供依据,以鄱阳湖-乐安河河岸带优势物种羊蹄(Rumex japonicus)为材料,采用盆栽实验,测定在周期性连续去叶条件下,A、N 2种不同去叶模式、3种去叶强度下羊蹄的形态学以及酶活性指标变化及对比关系.结果表明:在按照叶面积进行不同强度去叶处理的A去叶模式下,羊蹄的叶片数目、植株高度比对照组和按照叶片数目进行不同强度去叶处理的N去叶模式组均有显著增加,但增加幅度随强度和时间增加而减弱;羊蹄叶片中SOD酶活性呈现逐渐升高的趋势,在25%与50%去叶强度下,N去叶模式均大于A去叶模式;在75%去叶强度下,结果却相反.在所有强度的A去叶模式下,羊蹄POD酶以及CAT酶活性均大于N去叶模式,但两者的变化趋势不同.在75%去叶强度下羊蹄CAT酶活性均低于其他去叶强度,CAT酶活性呈现抛物线式变化趋势.羊蹄对由人工剪除部分叶面积造成的模拟采食胁迫具有更强的适应性;羊蹄对采食胁迫的抗逆性随去叶强度的增强而减弱,但是在75%去叶强度下羊蹄仍能进行代谢生长,这表明羊蹄对模拟采食胁迫影响具有较好的耐受性.