耕作措施对新疆绿洲棉田土壤微生物量及酶活性的影响

研究了新疆典型植棉区不同耕作措施对连作棉田土壤微生物量碳、氮和酶活性的影响,旨在揭示连作棉田耕地质量的变化,以及为新疆棉区维持棉田高产、高效的土壤可持续生产能力提供依据。结果表明,棉田长期连作,随着连作年限的延长,土壤微生物量碳、氮和脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性呈现出递增的趋势。长期连作的棉田经过水旱轮作后土壤微生物量碳、氮和脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性又能明显升高;而经深翻的处理后土壤微生物量碳、氮含量和酶活性在表层0～20cm土层有所下降,而在20—40cm土层明显升高。     

花生的不同耕作方式对土壤养分及酶活性的影响

研究了江西红壤区花生4种不同耕作方式对土壤养分与酶活性的影响.结果表明:1)轮作有利于调节土壤酸性,该模式下种植年限长或轮作作物多能改善土壤酸性;2)不同的耕作方式对土壤有效养分的影响比较显著,西瓜、花生轮作方式下土壤有效养分含量较稳定;3)花生连作会明显降低土壤酶活性,轮作有利于提高土壤酶活性.     

农田土壤固碳及其影响因子研究进展

固碳过程对于改善土壤质量、维持农田生态系统、保障全球粮食安全、缓解气候变化趋势等至关重要。本文介绍了农田土壤的生物与非生物固碳过程,阐述了土壤质地、水热变化、全球变暖和人为因素对农田土壤固碳过程的影响。总结了目前较受重视的一些农田固碳措施（施肥、灌溉、秸秆还田、生物炭质施入等）及其对农田土壤固碳能力的改善和应用中存在的问题,并对今后的相关研究作出展望。     

雪灾对毛竹林土壤呼吸与微生物生物量碳的影响

2008年中国南方雪灾是对森林生态系统过程一次极大的自然干扰。为研究雪灾对土壤主要生态因子和土壤生态学过程的影响,笔者对福建武夷山受雪灾干扰的毛竹林生态系统受灾程度进行了调查。依据毛竹林分的受灾程度,分为重度、中度和轻度3种类型。结果显示：雪灾后,重度、中度与轻度受灾毛竹林的受损率分别为43.7 %、21.8 %和10.3 %;因雪灾输入林地地表的生物量分别为2.21、1.04和0.60 kg/m2;受灾程度不同对毛竹林生态系统的主要生态因子影响有显著的差异。林分郁闭度分别与土壤含水率、土壤呼吸、土壤温度、微生物生物量碳、受损率、雪灾后输入地表生物量等呈显著负相关;雪灾后输入地表生物量分别与微生物生物量碳、土壤温度、受损率、土壤呼吸呈显著正相关。不同程度受灾林分间的土壤呼吸和微生物生物量碳有显著差异性,林冠的打开和大量凋落物、粗木质残体碎屑的输入直接或间接导致了土壤含水率、土壤温度、土壤呼吸、微生物生物量碳等生态因子的变化,这些变化将改变竹林生态系统的生物学与生态学过程。     

毒死蜱对土壤微生物及碳、氮含量的生态效应

为全面评价毒死蜱的生态安全性,在蕹菜地喷施不同浓度和频次的毒死蜱并检测土壤微生物数量、有机碳和总氮含量的变化。结果：（1）按厂家推荐浓度或其2倍浓度喷施1-2次,1周后因细菌和真菌的减少使土壤微生物总数下降,2周后由于细菌的恢复和增加又使微生物总数上升,放线菌一直相对稳定。土壤有机碳和总氮含量的变化与微生物总数变化有明显的协同关系。按厂家推荐浓度的4倍喷施2-3次,土壤微生物总数、有机碳和总氮含量均会下降。（2）统计分析表明,上述变化均未达显著水平,因此按常规使用毒死蜱不会威胁土壤的生态安全。     

武功山高山草甸土壤微生物生物量碳及其影响因素

研究了武功山高山草甸3个不同坡向土壤微生物生物量碳及其影响因素,结果表明：东坡土壤微生物生物量碳含量与土壤有机质含量显著高于南坡和北坡土壤,南坡土壤高于北坡;土壤速效钾（K）浓度以东坡土壤最高,南坡土壤次之,北坡土壤最低,但3个坡面土壤速效钾K含量之间的差异不显著;东坡土壤有效磷（P）的浓度极显著地高于南坡土壤和北坡土壤有效P浓度;不同坡面土壤铵态氮含量依次为北坡〉南坡〉东坡。土壤土壤微生物量生物量碳与土壤有机质含量和P浓度之间存在显著的正相关性,与速效钾K浓度之间相关性不显著,土壤微生物量生物量碳随着土壤铵态氮含量的升高而减小。     

间伐对杉木人工林土壤微生物生物量碳氮的短期影响

【目的】探究大径材培育目标下间伐对杉木人工林土壤微生物生物量碳氮的短期影响,为缓解杉木人工林地力衰退问题和大径材定向培育提供指导。【方法】以16年生杉木人工林为对象,采用完全随机区组设计,设置3种间伐强度,分别为强度间伐(32%,编号HIT)、弱度间伐(23%,编号LIT)、对照组(0%,编号CK),研究不同间伐条件下杉木人工林的土壤微生物生物量碳(SMBC)、生物量氮(SMBN)含量的变化及其化学计量特征[土壤微生物生物量碳、氮含量比,土壤微生物生物量碳、氮与土壤全碳(TC)、全氮(TN)含量比,即SMBC/SMBN、SMBC/TC、SMBN/TN]之间的差异。【结果】在不同间伐强度下,杉木人工林不同土层SMBC、SMBN含量及SMBN/TN的值从大到小依次为HIT、LIT、CK;SMBC/TC的值除在≥10~20 cm土层以强度间伐(HIT)最高之外,其他土层均以弱度间伐(LIT)最高;SMBC/SMBN的值除在≥20~40cm土层,以CK最高外,其他土层均以LIT处理最高;从土壤的垂直分布特征来看,杉木人工林SMBC、SMBN含量从大到小依次为0~10、≥10~20、≥20~40 cm,即呈现出SMBC、SMBN含量随土层加深而降低的趋势。【结论】强度间伐对SMBC、SMBN含量影响明显,可能有利于提高土壤肥力;加强对土壤地力的维护,从而改善杉木大径材的培养。     

耕作方式影响旱作农田土壤呼吸的整合研究

目的 研究农田生态系统中耕作管理措施实施后,中国旱作农田土壤呼吸的变化特征及其影响因素。方法 利用国内外已发表的55篇研究论文,通过Meta分析技术进行分析。结果 与传统耕作相比较而言,免耕、深耕、少耕和浅耕措施对土壤呼吸、温度、水分、有机碳、碳氮比、容重、微生物数量和农作物产量影响显著。免耕和深耕条件下土壤呼吸分别减少了8.22%(P<0.05)和2.25%(P>0.05),少耕和浅耕条件下土壤呼吸分别增加了7.86%和4.67%,但没有达到统计水平(P>0.05)。农业耕作管理措施实施后,土壤呼吸的改变量与土壤温度、水分、碳氮比、容重、有机碳、微生物数量和农作物产量的改变量密切相关,且对农田土壤呼吸的贡献呈现出土壤理化性质(47%～96%)>土壤微环境因素(4%～19%)>生物因素(4%～13%)的趋势。结论 在中国旱作农田生态系统中,耕作管理措施实施后,农田土壤呼吸主要受土壤理化性质(土壤有机碳、土壤碳氮比和土壤容重)的驱动,从固碳减排的角度而言,应该在中国旱作农田大力推广免耕措施。     

土壤置换法研究土壤基质对微生物碳氮磷的影响

【目的】探索植被演替初期不同土壤基质对微生物碳氮磷含量及其化学计量比的影响。【方法】于2004年采集天然次生林(演替前样地)的A层(淋溶层)、B层(淀积层)和C层(母质层土)土,分别填入30 cm土层厚度的样地,构成A、B和C处理,分别模拟森林皆伐次生演替、无种子库次生演替和原生演替,每种处理4个重复,经过10 a自然演替,比较不同土壤基质间微生物碳氮磷含量及其化学计量比的差异。【结果】① 演替前样地不同土壤基质微生物生物量碳氮磷及其占土壤碳氮磷的比例均呈现出A处理显著高于B、C两个处理(P < 0.05, C处理微生物生物量氮占土壤氮比例除外); 土壤微生物生物量碳氮比(n_Cmic/n_Nmic)为A处理低于B、C处理,土壤微生物生物量碳磷比(n_Cmic/n_Pmic)和微生物生物量氮磷比(n_Nmic/n_Pmic)均为A处理高于B、C处理; ② 演替后样地,不同土壤基质微生物生物量碳氮磷呈现出A处理显著高于B、C两个处理(P < 0.05),其占土壤碳氮磷的比例均呈现出A处理高于B、C两个处理; n_Cmic/n_Nmic为A、B处理低于C处理,n_Cmic/n_Pmic和n_Nmic/n_Pmic均为A处理高于B、C处理; ③ 经过10 a植被演替,A、B、C 3个处理土壤微生物生物量碳氮磷浓度及其占土壤碳氮磷的比例均上升(B处理n_Pmic除外); 3个处理n_Cmic/n_Nmic下降、n_Cmic/n_Pmic和n_Nmic/n_Pmic上升,其中,B、C两个处理的n_Cmic/n_Nmic显著下降(P < 0.05),A、C两个处理的n_Nmic/n_Pmic显著上升(P < 0.05)。【结论】植被演替初期,不同土壤基质理化性质的差异是影响土壤微生物碳氮磷的主要因素。     

围湖造田不同土地利用方式土壤水溶性有机碳的变化

以太湖流域肖甸湖区为代表,测定分析了肖甸湖围湖造田区香樟林、水杉林、毛竹林、农田4种典型的不同土地利用方式0~40 cm土层水溶性有机碳含量的差异及其季节动态。结果表明：不同土地利用方式对土壤水溶性有机碳含量影响显著,并且在不同土层表现不同。0~10 cm土层农田中的水溶性有机碳含量比3种林地的小,针叶林中的比阔叶林的大;而10~20 cm与20~40 cm土层水溶性有机碳含量变化与之相反。土壤水溶性有机碳含量在垂直方向上具有明显的分层现象,林地土壤自上而下呈下降趋势;除12月冬闲期外,农田各土层土壤水溶性有机碳含量的垂直变化由大到小依次为10~20、20~40、0~10 cm。不同土地利用方式土壤水溶性有机碳含量均表现出明显的季节动态,总体表现为秋冬季节大于春夏季节。与旱地发育的植被土壤相比,围湖后的土壤水溶性有机碳含量较高,土壤有机碳稳定性较差;与干湿交替的平原湿地相比,围湖后的土壤水溶性有机碳含量较低,土壤有机碳稳定性较强。围湖造田作为人类对自然生态系统的一种干扰方式,显著改变了原有生态系统的碳循环,因此应该充分考虑围湖造田对生态系统碳循环的影响。     

控释肥膜壳对土壤酶活性及微生物量碳氮磷的影响

选用硫膜和树脂膜两种肥料膜壳,每种设置3个浓度梯度,研究了控释肥膜壳对土壤酶活性及微生物量碳氮磷的影响。结果表明,施用硫膜和树脂膜一定程度上对土壤生物学性质产生了影响。膜壳对土壤酶活性的影响主要表现在对脲酶和过氧化氢酶活性上,而对土壤磷酸酶活性影响不大。成熟期施用硫膜和树脂膜处理显著提高了土壤脲酶活性,这与结荚期有所不同,说明硫膜能提高花生成熟期土壤脲酶活性。树脂膜和硫膜处理均以中等量(2 g/kg)处理时微生物量碳和氮含量最大,施用控释肥残膜处理显著降低了微生物量磷含量。     

太湖东岸湖滨带土壤微生物生物量碳及主要化学特性

湖滨带是湖泊流域水生生态系统与陆生生态系统之间重要的生态过渡带。笔者以太湖东岸受 人为活动干扰较小的吴中与吴江段湖滨带为代表,测定分析了湖滨带沿水位变幅区至陆向辐射区(近 水区、中水区、远水区)土壤微生物生物量碳、有机碳、全氮、全磷、铁、锰的含量。结果表明：湖 滨带土壤微生物生物量碳的分布沿水体至陆地方向呈逐渐减小趋势,近水区最大,平均值为93.10 mg/kg,中水区与远水区平均值分别为62.70、52.00 mg/kg;土壤有机碳、全氮、全磷、铁、锰含量 的分布沿水体至陆地方向呈先增大后减小趋势,陆向辐射区高于水位变幅区,这说明自然状态下的 湖滨带在拦截、过滤营养元素与重金属元素方面具有一定作用。     

黄土丘陵区土地利用类型对土壤微生物特征和碳密度的影响

利用氯仿熏蒸法测定陕北黄土丘陵区不同土地利用类型下土壤微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)和微生物生物量磷(MBP),并用常规方法测定土壤有机碳(SOC)和容重(BD),计算土壤有机碳密度(SOCD).研究结果表明:各样地表层土壤MBC、MBN、MBP分别在84.14～512.78、4.29～41.83、3.40～12.39 mg/kg之间,微生物商(MBC/SOC)在2.84%～7.83%之间;土壤呼吸量(SR)在55.43～140.37 mL/kg之间;MBC与SOC和SR呈极显著正相关,说明MBC不仅是SOC变化的敏感指标,并可用于指示土壤微生物活性;农地转变为人工林地和草地后会明显提高土壤微生物生物量和有机碳密度,表层土壤增幅最明显.     

皇甫川流域不同土地利用方式下的土壤微生物多样性

对内蒙古皇甫川流域乔木林地(人工油松林)、灌木林地(人工沙柳灌丛)、草地(自然恢复草地)三种不同土地利用方式下土壤微生物类群及物种多样性指数、均匀度、丰富度、优势度进行了研究．结果表明：草地的土壤微生物类群多于乔木和灌木；土壤微生物生物量碳含量越高，放线菌的白抱类群越少，土壤质量越好；土壤微生物类群的多少与多样性指数、均匀度、丰富度、优势度呈正相关．     

青海湖流域高原鼠兔扰动对土壤养分及微生物量碳氮的影响

为了揭示高原鼠兔扰动对高寒草甸土壤养分和微生物量碳氮的影响,在青海湖流域进行定点采样分析,研究了高原鼠兔扰动前后不同地表类型(草地、新鼠丘、旧鼠丘和禿斑地)土壤养分的垂向分异和水平差异.结果表明:1)高原鼠兔扰动能在短时间内增加土壤养分含量和速效养分释放量,不同土层全氮、碱解氮、全磷、有效磷、全钾和速效钾质量分数的差异均非常显著(P<0.01),不同地表类型全氮、碱解氮、有效磷、全钾和速效钾质量分数的差异显著(P<0.05),但全磷质量分数的差异不显著(p>0.05);2)高原鼠兔扰动能在短时间内增加土壤微生物量碳氮质量分数,并使其垂向分布更加均匀,随着时间推移土壤微生物量碳氮质量分数迅速下降,不同土层微生物量碳氮质量分数的差异均非常显著(P<0.01),不同地表类型微生物量碳质量分数的差异显著(P<0.05),但微生物量氮质量分数的差异不显著(p>0.05);3)高原鼠兔扰动主要通过改变土壤密度和土壤粉粒、地上生物量、土壤含水的质量分数对土壤营养成分产生影响,高原鼠兔扰动后,土壤环境在短期内得到改善,伴随土壤侵蚀的发生多种营养元素流失,土壤总体品质逐渐下降.      

耕作方法对土壤真菌数量和群落结构的影响

不同耕作方法对土壤真菌数量影响不大,但对真菌群落结构和种群构成却有显著的影响,翻耕0－10cm土层土壤真菌群落含有20种真菌,其中以Chrysosporium merdarium为优势种,Acremonium butyri为亚优势种;翻耕20－20cm土层含有17种真菌,以Sterile blackA为优势种,Stachyborys chartarum为亚优势种;翻耕20－30cm土层含有10种真菌,其中以Chaetomium bostrychodes为优势种,Sterile blackA为亚优势种,铁茬0－10cm含16种真菌,其中Sterile blackA是优势种,Chaetomium bostrychodes为亚优势种;铁茬10－20cm土层含有126种真菌,优势种为Sterile blackA,亚优势种为Talaromyces flavus,铁茬20－30cm含有14种真菌,其中Chaetomium bostrychodes为优势种,Talaromyces flavus为亚优势种,免耕0－10cm土层由23种真菌构成,Trichoderma viride和T.koningii为优势种,Talaromyces trachyspermus为亚优势种;免耕10－20cm土层由14个种类构成,Talaromyces trachyspermus为群优势种,Eupenicillium brefeldianum为亚优势种;免耕10－30cm土壤由9种真菌组成,其中Talaromyces trachyspermus为优势种。     

苄嘧磺隆对稻田土壤微生物及酶活性的影响

土壤微生物及酶活性是描述土壤质量的重要生物学参数.在实验室控制条件下,研究了0、5、20、50 mg/kg苄嘧磺隆对土壤中细菌、放线菌和真菌数量及蔗糖酶、脲酶活性的影响.结果 表明:苄嘧磺隆对细菌、放线菌和真菌的生长均有抑制作用,且和苄嘧磺隆浓度呈显著正相关(P < 0.05).苄嘧磺隆对蔗糖酶表现出先抑制再恢复的效应,抑制效应和苄嘧磺隆的浓度呈极显著正相关(P < 0.01);而对脲酶活性表现出抑制、恢复再抑制的效应,抑制效应和苄嘧磺隆的浓度呈显著正相关(P < 0.05).     

青藏高原高寒草甸土壤物理性质及碳组分 对增温和降水改变的响应

自2011年起,在青藏高原高寒草甸实施人工模拟增温和降水改变实验,2013年7月采集实验区土壤样品,监测土壤物理特性(土壤粒径和pH值)以及碳组分(全碳、有机碳、可提取有机碳、微生物生物量碳)的变化,得到如下结果。1)增温显著改变0~20 cm土壤温度和含水量,增水和减水显著提高和降低0~20 cm土壤含水量,但不影响土壤温度。2)在0~10 cm土层深度,增温显著降低土壤微生物生物量碳;增水降低土壤可提取有机碳含量,增加土壤微生物生物量碳;减水显著增加土壤黏粒比例和可提取有机碳含量,降低土壤砂粒比例和微生物生物量碳。在10~20 cm土层深度,增水显著降低土壤可提取有机碳含量。3)增温和降水改变对土壤测定指标的影响不存在交互作用。4)主成分分析结果表明,土壤总体格局发生趋同主要是因为降水改变,而不是增温。结果表明,在未来青藏高原高寒草甸降水持续增加的情景下,土壤黏粒比例和可提取有机碳含量的降低可能会进一步对高寒地区的植物生产力以及微生物群落产生重要影响。     

原始红松林土壤理化及微生物碳代谢特征对生长季动态的响应

【目的】明确原始红松林内土壤微生物群落对碳源的利用、土壤理化性质的季节变化规律及差异机制,探讨原始红松林土壤理化及生物学特征对气象因子季节动态的响应。【方法】以小兴安岭典型的原始阔叶红松林为研究对象,分别于2015年5—10月生长季内采集0～10 cm和≥10～20 cm的表层土壤样品。采用Biolog-ECO微平板检测法和土壤理化性质的常规测定方法测定红松林内土壤微生物功能多样性及土壤理化指标。【结果】①研究样地的多项土壤理化指标在月份间差异显著。②在整个生长季内平均颜色变化率(AWCD)的变化趋势基本一致,均随着培养时间的延长而逐渐升高,培养168 h以后,AWCD增加幅度逐渐减弱; AWCD值和多样性指数在月份间差异显著; 土壤微生物群落的代谢活性表现出明显的季节差异,并呈现一定的规律性,6月显著高于其他月份(P<0.05)。③氨基酸类、多聚物类、碳水化合物类碳源是红松林土壤微生物群落利用的主要优势碳源类型; 通过主成分分析(PCA)、聚类分析可将土壤微生物群落碳源代谢特征大致分为3簇,即5—6月、7月、8—10月; 土壤微生物利用碳水化合物类、氨基酸类、羧酸类碳源的变化对季节最为敏感。④通过相关性分析发现,AWCD值和多样性指数与速效磷、速效钾、含水量和有效氮之间存在显著或极显著相关性; 分类变异分析发现土壤理化性质变化是引起微生物功能多样性发生季节性变化的主要因子,其中含水量、速效磷的解释度分别为12.76%和30.71%。【结论】原始阔叶红松林土壤理化及微生物功能碳代谢特征具有显著的生长季动态变化,月降水总量变化的影响最为重要。