重金属Cd对桐花树土壤酶活性的影响

采用土培模拟方法研究了不同浓度Cd(0～50 mg/kg)对桐花树(Aegiceras corniculatum)土壤酶活性的影响.试验结果表明:低浓度Cd(0.5 mg/kg)胁迫,可刺激脲酶的活性;在高浓度Cd(20～50 mg/kg)处理条件下,脲酶、蛋白酶、蔗糖酶、过氧化物酶活性均受到不同程度的抑制,最大抑制率均达到25%以上;Cd处理对过氧化氢酶活性无显著影响.相关分析表明,Cd处理浓度与土壤酶活性间均存在显著负相关关系,相关程度为:脲酶＞蛋白酶＞过氧化物酶＞蔗糖酶＞过氧化氢酶;脲酶、蛋白酶、蔗糖酶、过氧化物酶4种酶的活性间呈显著正相关,表明这4种酶对Cd胁迫有相似的适应性.脲酶对Cd的影响作用最为敏感,建议用脲酶作为Cd对桐花树湿地污染的指示酶.     

退化喀斯特森林不同自然恢复阶段土壤养分和酶活性特征

土壤养分及酶活性的变化对于理解生态系统恢复至关重要，其状态直接制约植被恢复及生态系统功能表达。为探究退化喀斯特森林自然恢复过程中土壤养分及酶活性变化规律，研究以退化喀斯特森林不同自然恢复阶段为研究对象，通过样地建设并进行土壤取样及测定，采用单因素方差分析及主成分分析等手段，探讨退化喀斯特森林不同恢复阶段下土壤养分与酶活性变化规律。结果显示：(1)研究地土壤全磷含量低于亚热带地区平均水平，且恢复阶段显著影响了土壤全磷含量变化；(2)土壤脲酶活性在恢复过程中差异显著；(3)不同阶段内土壤养分及酶活性的主导因子不同，灌木阶段主导因子为全磷、硝态氮、中性磷酸酶和脱氢酶，次生林阶段主导因子为全钾、全磷、脲酶和蔗糖酶，老龄林阶段主导因子为速效钾、碱解氮、蔗糖酶和脱氢酶，土壤脲酶、蔗糖酶、中性磷酸酶、纤维素酶与不同恢复阶段土壤养分转化密切相关。     

莫莫格湿地土壤酶活性特征及其与土壤铁的相关分析

以莫莫格湿地芦苇沼泽(LW)、芦苇-羊草沼泽化草甸(L-Y)和羊草草甸(YC)3种类型湿地土壤为对象,研究了土壤的酶活性特征并对土壤酶与土壤铁进行了相关分析.结果表明:湿地土壤酶活性的垂直变化基本表现为从表层向深层递减的规律,其中Fe2O3还原酶活性和蔗糖酶活性在土壤表层最强.3种类型区土壤Fe2O3还原酶和磷酸酶均表现为LWYCL-Y.土壤酶之间还存在着一定的相关性,Fe2O3还原酶与酸性磷酸酶、过氧化氢酶与中性磷酸酶、蔗糖酶与中性磷酸酶均呈显著相关,蔗糖酶与酸性磷酸酶极显著相关,3种磷酸酶之间也存在极显著的相关关系.从土壤酶与土壤铁的相关分析结果看,湿地土壤Fe2O3还原酶与土壤络合铁、无定形铁和全铁均存在极显著或显著的相关性,土壤游离铁、无定形铁分别与蔗糖酶和中性磷酸酶显著相关.不同土壤环境中土壤铁与各种酶活性之间的相关性有明显差异.LW湿地土壤蔗糖酶与游离铁、无定形铁和全铁均呈极显著或显著正相关;L-Y湿地土壤铁与Fe2O3还原酶、磷酸酶、蔗糖酶之间均有显著的负相关性;YC中无定形铁与Fe2O3还原酶呈显著正相关性,其他土壤铁与酶活性相关均不明显.     

生物覆盖对银杏用材林土壤酶活性的影响

生物覆盖是改善土壤性质和提高作物产量的一种重要土壤管理措施。笔者以东台林场银杏(Ginkgo biloba L.)用材林地为研究对象,采用随机区组试验设计,研究了覆盖材料(小麦秸秆、稻草秸秆和玉米秸秆)和覆盖量(2、4和6 kg/m2玉米秸秆)对表层土壤(0~10 cm)中脲酶、碱性磷酸酶活性、蔗糖酶和过氧化氢酶活性的影响。结果表明:3种生物覆盖材料均不同程度地提高了土壤中脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶的活性,以玉米秸秆和稻草秸秆覆盖效果较好。玉米秸秆覆盖量也显著影响了4种土壤酶的活性,总体来说覆盖量越大酶活性越强。土壤脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶的活性与一年中的气候变化有关,随着土壤温度的升高而提高,7月份酶活性均达到最高,而土壤过氧化氢酶与其他3种酶相比,受温度的影响相对较小,10月份酶活性最大。因此,生物覆盖显著增加了银杏用材林土壤中脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶的活性,可用于提高银杏用材林地土壤的熟化程度和肥力水平。     

芦苇收割对湖滨湿地土壤酶活性的影响

为探讨一定收割年限后芦苇湿地土壤酶活性的变化,以苏州太湖旅游度假区湖滨湿地人工恢复的芦苇群落为研究对象,采用野外控制实验方法,研究了芦苇收割移出和自然保留两种处理下湖滨湿地土壤脲酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶的活性变化。结果表明:土壤蔗糖酶活性对芦苇收割最为敏感,碱性磷酸酶次之,脲酶和过氧化氢酶活性在两种处理下没有表现出显著的差异;土壤有效磷在两种处理对应土层的差异性都较为显著,而其他土壤养分含量在两种处理下差异不显著。相关分析表明:土壤脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性与有机质、全氮和有效磷极显著相关。说明芦苇收割导致土壤养分含量变化可能是土壤酶活发生变化的主要原因之一。     

沙坡头地区固沙植被对土壤酶活性的影响

对腾格里沙漠东南缘沙坡头地区柠条灌丛不同位置(灌丛基部、灌丛间和灌丛外)和土壤深度(0~5 cm和5~10 cm)5种参与碳氮循环土壤酶活性(多酚氧化酶、纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、硝酸还原酶和脲酶)变化和季节动态特征进行研究.结果表明:柠条灌丛的生长能够增加土壤养分和酶活性,灌丛基部土壤酶活性显著高于灌丛间和灌丛外的,除了β-葡萄糖苷酶外,0~5 cm土壤灌丛间酶活性与灌丛外差异不显著;土壤纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、硝酸还原酶和脲酶活性随着土壤深度的增加而减少,多酚氧化酶活性在深层土壤中较高;柠条样地土壤酶活性均与土壤pH无明显相关性;5种土壤酶活性表现出明显的季节变化特征:夏季秋季春季,说明柠条灌丛的生长能够增加土壤养分,促进土壤碳氮循环,在荒漠区退化土壤的修复中起着重要的作用.     

喀斯特峡谷区植被恢复过程中土壤酶活性的变化

以典型喀斯特地区退耕地、草地、灌木和乔木群落为对象,研究了退化森林不同恢复阶段及退耕地土壤酶活性的变化规律。结果表明:从草地恢复到灌木群落时,土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性显著增加;从灌木群落恢复到乔木群落时,土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶略有增加,蔗糖酶略有下降,但差异不显著。表层(0～10 cm)土壤酶活显著比表下层(10～20 cm)土壤酶活性大。土壤各种酶活性间显著相关,土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶与有机质、全氮、水解氮、全磷、有效磷、速效钾含量之间极显著正相关。表明在植被恢复的初期,植被类型对土壤酶活性影响显著,当植被恢复到一定程度,植被类型的影响不再明显。     

Cd,Pb污染下植物生长对土壤酶活性及微生物群落结构的影响

主要研究重金属污染下植物生长对土壤酶活性和微生物群落结构的影响。玉米为供试植物。结果表明:Cd,Pb污染下土壤呼吸强度和酶活性随重金属浓度和培养时间增加而逐渐减小,土壤中低浓度Pb可促进脱氢酶和脲酶活性,但对磷酸酶起抑制作用;种植玉米可减轻Cd,Pb对磷酸酶和脲酶的影响,促进土壤呼吸,但对提高脱氢酶活性作用不显著,同时,种植玉米有利于降低Cd,Pb对脲酶和脱氢酶的抑制作用,但对提高磷酸酶的抑制作用阈值并不显著;Pb对土壤基因多态性的影响要小于Cd,种植玉米有利于提高土壤基因多态性及基因丰富度。因此提高植物多样性对减轻重金属毒害,增加微生物群落多样性和促进土壤健康具有重要意义。     

荧光法检测根际土壤胞外酶活性的优化

为准确测定土壤胞外酶活性,对β-葡萄糖苷酶(βG)、纤维二糖水解酶(CBH)、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)和亮氨酸氨基肽酶(LAP)、碱性磷酸酶(AKP)5种有关C、N、P循环的关键酶的荧光法测定进行了优化.结果发现,使用Cytation5等高灵敏度的酶标仪测定时水土比值应高于300∶1(mL∶g).5种胞外酶活性的最佳测定参数为:AKP、βG用超纯水作缓冲溶液,XH-C漩涡混匀器(60 W)混匀土壤5 min,25 ℃培养4 h;CBH用乙酸钠(0.2 mol/L,pH 5.8)作缓冲溶液,XH-C漩涡混匀器(60 W)混匀土壤5 min,25 ℃培养2 h;NAG用乙酸钠(0.2 mol/L,pH 5.8)作缓冲溶液,摇床(150 r/min)混匀60 min,25 ℃培养3 h;LAP用超纯水作缓冲溶液,摇床(150 r/min)混匀60 min,25 ℃培养1 h.本研究结论可为提高荧光法准确测定土壤胞外酶活性提供依据.     

铬(Ⅲ)污染对土壤酶活性的影响

在实验室模拟条件下,研究3种铬(Ⅲ)染毒水平(0.2、1、5,g/kg)的土壤,在不同染毒时间(1、5、10、15、20,d)下,土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶、脲酶活性的变化,以期为铬(Ⅲ)污染土壤的环境风险评价、环境修复提供酶学指标.结果表明,铬(Ⅲ)的存在对土壤脲酶的活性总体起激活作用,但随染毒时间的延长活性逐渐降低.对碱性磷酸酶而言,3个染毒水平第1天均表现为抑制作用,且抑制程度与染毒水平成正比,其余染毒水平或染毒时间,表现为不规则的激活或抑制作用,到实验结束的20,d时,染毒土壤(1、5,g/kg)酶活性与未染毒土壤酶活性接近,表现出对铬(Ⅲ)具有一定的耐受性.过氧化氢酶的活性对铬(Ⅲ)的存在较为敏感,其活性与染毒水平(除1、5,d外)呈显著负相关,可考虑将过氧化氢酶的活性作为土壤铬(Ⅲ)污染评价和预测的生物监测指标..     

荔枝果肉多糖级分的抗氧化和α-葡萄糖苷酶抑制活性研究

为了探究不同荔枝果肉多糖级分的理化性质、抗氧化能力和α-葡萄糖苷酶抑制活性差异,采用DEAE-52离子交换树脂分离纯化得到2种荔枝果肉多糖级分LPI和LPII,比较两者的中性糖、糖醛酸和蛋白质含量,并采用氧自由基清除能力(ORAC)和细胞抗氧化(CAA)评价其抗氧化活性,采用对-硝基酚-α-D吡喃葡萄糖苷(PNPG)法探究其 α-葡萄糖苷酶抑制活性。研究结果表明LPII含有较多的中性糖和蛋白质,较少的糖醛酸,表现出更强的抗氧化和α-葡萄糖苷酶抑制活性,其中LPI和LPII的 ORAC和CAA值分别是24.51,30.08μmol/g和5.36,8.72μmol/g,其抑制α-葡萄糖苷的IC₅₀值分别是0.33,0.26mg/mL。荔枝果肉多糖的生物活性与其中性糖和蛋白质含量密切相关。     

放牧强度对克氏针茅草原的土壤酶活性和养分影响

以内蒙古呼伦贝尔的克氏针茅(Stipa krylovii)典型草原作为研究对象,研究轻、中、重三种放牧强度对草地土壤养分和土壤酶活性的影响和相互作用, 旨在为克氏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: 土壤养分含量显著降低(P<0.01); 随着放牧强度的增加,过氧化氢酶和蔗糖酶均显著降低(P<0.05),而对脱氢酶和磷酸酶无显著差异(P>0.05)。相关分析表明, 土壤酶活性与土壤养分含量密切相关, 放牧干扰条件下土壤中有效磷与土壤脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和磷酸酶粒脲酶活性呈显著相关(P<0.05)。     

锰及锰镉复合污染对锰矿区茶园土壤酶活性的影响

研究广西八一锰矿恢复区茶园土壤重金属(锰、镉)污染浓度与酶活性的关系,并分析锰离子单一处理和锰镉复合处理条件下土壤酶活性的变化情况.结果表明,锰单一污染与锰镉复合污染对土壤酶活性产生的影响有所不同.锰单一污染对锰矿区土壤酶活性的抑制效应顺序为:过氧化氢酶＞蔗糖酶＞脲酶;锰镉复合污染对锰矿区土壤酶活性的抑制效应顺序为:蔗糖酶＞过氧化氢酶＞脲酶.其中,锰镉复合污染对蔗糖酶表现出协同抑制负效应的特征,对过氧化氢酶和脲酶则表现出不同程度的拮抗作用.建议以过氧化氢酶和蔗糖酶的活性作为评价和预测锰矿恢复区茶园土壤锰镉污染状况的敏感指标.     

不同银杏复合经营模式土壤酶活性及综合评价

为了解银杏复合经营对土壤酶活性的影响,选择江苏泰兴3种传统的银杏复合经营模式,即银 杏+桑树(G+M),银杏+小麦+黄豆(G+W+S)和银杏+油菜+黄豆(G+R+S),以纯种桑树(M)和油菜+黄豆 (R+S)为对照,连续种植3 a后,对这5种经营模式下土壤部分酶活性进行了比较分析,并采用改进层 次分析法,对土壤酶活性进行综合评价。结果表明,不同经营模式土壤中及同一模式不同深度土壤 中的过氧化氢酶、多酚氧化酶、蔗糖酶、脲酶、脱氢酶、磷酸酶和蛋白酶等的活性均存在着显著差 异。随着土层深度的增加,5种经营模式土壤过氧化氢酶和多酚氧化酶的活性逐渐增加,而蔗糖酶、 脲酶、脱氢酶、磷酸酶和蛋白酶等的活性则逐渐下降。各种银杏复合经营和纯种桑树模式土壤中酶 活性除过氧化氢酶外,其他酶活性均比纯种农作物(R+S)模式的高。5种经营模式土壤酶活性综合评 价指数从大到小依次为G+M(0.870)、G+W+S(0.820)、G+R+S(0.500)、M(0.281)、R+S(0.127)。因此 ,银杏复合经营可明显改善土酶活性,增加土壤的肥力。     

响应面法优化黑曲霉产β-葡萄糖苷酶培养基的研究

为获得黑曲霉Aspergillus niger M85菌株较高的β-葡萄糖苷酶酶活,本文采用响应面法对该菌株产β-葡萄糖苷酶关键发酵过程参数进行优化。Plackett - Burman试验结果表明,麸皮和MgSO4?7H2O的浓度对产酶结果影响显著。采用最陡爬坡实验逼近最大响应区域,得到麸皮浓度为17 g/L,MgSO4?7H2O浓度为8 g/L,结合中心组合实验及响应面法分析建立了以β-葡萄糖苷酶酶活力为响应值的二次回归方程模型：Y=-19.1057+0.4526X2+ 3.8260X5-0.02775X2X5- 6.3569×10-3X22-0.2085X52 。对方程求极值点得到优化的发酵过程参数：麸皮浓度为18.345 g/L,MgSO4?7H2O浓度为7.963 g/L。在优化后的发酵条件下培养4天,菌株产β-葡萄糖苷酶活力可达0.2640 U/mL,比优化前提高了61.97%。预测模型可靠性高,可应用于β-葡萄糖苷酶发酵条件的优化。产酶进程结果表明：发酵5天后β-葡萄糖苷酶活力可达到最高值0.3334 U/mL,还原糖浓度仅为0.49g/L。     

马尾松×红锥异龄混交林对土壤微生物群落结构和功能的影响

探讨马尾松(Pinus massoniana)纯林改造成马尾松×红锥(Castanopsis hystrix)异龄混交林对土壤微生物群落结构和功能的长期生态效应,为马尾松人工林质量的精准提升提供理论依据。以60 a生的马尾松纯林和改造后的异龄混交林为对象,比较分析纯林和异龄混交林土壤微生物群落结构和功能差异,以及土壤微生物类群与土壤酶活性和土壤性质的相关性。两种林分土壤磷脂脂肪酸(PLFAs)含量均大于0.01 nmol·g-1的标记种类为27种,其中25种PLFAs标记含量均为纯林高于异龄混交林;马尾松纯林土壤微生物群落、细菌、真菌、放线菌、丛枝菌根真菌、革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌的PLFAs均显著或极显著高于异龄混交林;马尾松纯林土壤微生物群落的PLFAs多样性均高于异龄混交林,其中土壤PLFAs丰富度和均匀度指数差异不显著,而香农威纳指数、Simpson指数差异显著;马尾松纯林改造为异龄混交林后,土壤β-1,4-葡萄糖苷酶、N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶、酚氧化酶、过氧化物酶活性均呈现不同程度的降低,而土壤酸性磷酸酶和脲酶活性增加;相关分析表明,不同土壤微生物类群均与β-1,4-葡萄糖苷酶、N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶、酚氧化酶、过氧化物酶呈正相关,与酸性磷酸酶和脲酶呈负相关;与土壤有机质、有效钾呈极显著正相关,而与土壤含水量、土壤微生物生物量氮呈显著负相关。马尾松×红锥异龄混交林对土壤微生物群落结构和功能的长期生态效应不明显,异龄混交林结构简单,物种多样性少,土壤有机质低,以及雨季土壤含水量过高是其土壤微生物群落多样性和土壤酶活性低于纯林的主要原因。     

鞭打绣球的化学成分及其α-葡萄糖苷酶抑制活性的研究

利用硅胶柱色谱、Sephadex LH-20等色谱法从鞭打绣球的95%乙醇提取物的乙酸乙酯部分中分离得到10个化合物.根据化合物的理化性质和~1H NMR、~(13)C NMR鉴定化合物为齐墩果酸(1),β-谷甾醇(2),紫丁香苷(3),苯基β-D-吡喃葡萄糖苷(4),苄基β-D-吡喃葡萄糖苷(5),熊果苷(6),草夹竹桃苷(7),反式肉桂酸(8),顺式肉桂酸(9),丁香醛(10).其中化合物3～7和10为首次从该植物中获得.通过体外α-葡萄糖苷酶抑制模型对以上化合物进行活性筛选,结果显示化合物1和10对α-葡萄糖苷酶活性具有一定的抑制作用, IC_(50)值分别为(68.93±6.20)μmol/L、(71.77±6.46)μmol/L.     

莲子红衣多酚对α-葡萄糖苷酶的抑制作用

采用分光光度法测定了不同条件下莲子红衣多酚对α-葡萄糖苷酶活性抑制作用的影响,在单因素实验基础上运用L₉(3⁴)正交法得到莲子红衣多酚对α-葡萄糖苷酶活性抑制作用的优化条件。研究结果显示,在pH 值为6.8,质量浓度为1.50g/L,反应时间为20min时,莲子红衣多酚对α-葡萄糖苷酶活性的抑制率最高,可达67.99%±1.79%。莲子红衣多酚对α-葡萄糖苷酶的抑制作用类型为反竞争性抑制,抑制常数为0.24g/L。     

8种傣药提取物体外抑制α-糖苷酶活性的研究

采用α-葡萄糖苷酶活性抑制酶学模型,以96微孔板法测定了8种具有降糖作用傣药的石油醚、正丁醇、乙酸乙酯、水提取物体外对α-葡萄糖苷酶的抑制作用,筛选具有葡萄糖苷酶抑制作用的有效部位.结果表明:8种傣药的提取物均有α-葡萄糖苷酶抑制活性,抑制作用强度与其浓度呈正相关.其中,黑皮跌打藤茎,其正丁醇提取物活性最高,IC50=17.74μg/mL,显著优于对照药物阿卡波糖.     

纳米银对河口潮滩硝酸盐异化还原成铵过程的影响

人类活动会导致纳米银(AgNPs)毒性污染物在河口海岸环境富集,但AgNPs赋存和累积对河口氮转化过程的影响尚不清楚.为此,以长江口作为研究区域,对不同粒径(10 nm、30 nm和100 nm)及不同浓度(0.1 mg/L、5 mg/L和10 mg/L)的AgNPs进行暴露实验,探究AgNPs对河口潮滩硝酸盐异化还原成铵(DNRA)的影响.结果表明,添加AgNPs对不同盐度沉积物DNRA速率均产生一定程度的抑制效应,但其抑制率并没有随时间增长而明显增大.受沉积物理化性质的影响, AgNPs对中盐度(8.0‰)沉积物DNRA速率抑制效应总体上高于其余盐度沉积物.沉积物环境中AgNPs的粒径及浓度均是影响其毒性的重要因素:当浓度不超过5 mg/L时, 10 nm粒径AgNPs毒性大于30 nm和100 nm粒径,其在不同盐度沉积物中抑制率最高达16.03%、20.27%和15.36%;但当AgNPs浓度为10 mg/L时, 30 nm和100 nm粒径的AgNPs对DNRA速率抑制程度明显增大,毒性效应大于10 nm粒径AgNPs,不同盐度沉积物中最大抑制率分别为17.48%、33.18%和26.45%. AgNPs释放的Ag+浓度与DNRA速率的抑制率未存在显著的正相关关系(p 0.05),反映AgNPs释放的Ag+对DNRA存在一定的抑制作用,但并不能完全解释AgNPs的毒性作用特征.研究结果对于客观评价金属纳米材料对河口氮循环的潜在影响具有重要科学意义.