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。     

施肥对蕹菜硝态氮累积和土壤酶活性的影响

为了研究施肥方式对蕹菜硝态氮累积和土壤酶活性的影响, 在上海郊区一蔬菜园艺场设置了6个施肥处理: 不施肥对照; 施用复合化肥量分别为900, 1 800和2 700 kg/ha; 施用菜籽饼肥量分别为2 250, 4 500 kg/ha, 并定期监测蕹菜硝态氮含量的变化和土壤酶活性的差异. 结果表明: 复合化肥的施肥量越多, 蕹菜硝态氮的累积量就越高, 且肥料施用量与蔬菜硝酸盐含量呈极显著正相关(p<0.01); 在蕹菜的整个生长周期内, 植株的硝态氮含量先上升, 至21 d左右达到最大值, 然后迅速减少, 至54 d 后趋于平稳, 且在可食用范围内; 不同施肥处理的蕹菜在生长后期, 其土壤脱氢酶、过氧化氢酶、脲酶和酸性磷酸酶的活性均显著高于施肥前的背景土壤, 说明蕹菜生长有利于增加土壤酶活性. 施菜籽饼肥的土壤酶活性显著高于施复合化肥, 说明增施有机肥可提高土壤酶活性.     

青海东部地区地膜覆盖对玉米地土壤无机氮含量和酶活性的影响

为了研究地膜覆盖对玉米地土壤无机氮含量和土壤酶活性的影响,文中采用田间试验结合实验室室内分析方法,对土壤无机氮含量和土壤酶活性随着玉米生育期和土层深度的变化规律进行了分析。结果表明:(1)覆膜和无膜处理条件下,土壤无机氮含量和酶活性均随土层深度的增加而减小,具有明显的表聚性。(2)覆膜处理土壤NO~-_3-N含量显著高于无膜处理(P0.05),而NH~+_4-N含量差异不显著(P0.05)。研究结果说明覆膜处理能提高土壤脲酶和土壤蔗糖酶活性,可促进土壤有机氮向无机氮转化释放,从而有利于作物对土壤氮素的吸收利用和生长发育。     

土壤三种酶活性对温度升高和氮肥添加的响应

以内蒙古荒漠草原为对象,通过研究增温、施氮、增温+施氮、对照(CK)四个处理对土壤三种酶活性的影响表明:三种酶活性均随着土壤深度的增加而逐渐降低,0-10 cm＞0-20 cm＞20-30 cm(p＜0.05).增温处理与对照相比能明显提高土壤脲酶活性(p＜0.05),对过氧化氢酶和蔗糖酶活性的影响不明显;施氮处理与对照相比能提高脲酶和蔗糖酶活性,对过氧化氢活性的影响不明显(p＜0.05);增温+施氮处理与对照相比提高了脲酶酶活性,对蔗糖酶和过氧化氢的影响不明显(p＜0.05).     

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。     

转基因抗虫棉对土壤养分和酶活性的影响

以连续种植传统非转基因棉、转基因抗虫棉5 a和10 a的棉田为对象,研究了转基因抗虫棉对土壤养分和酶活性的影响。结果表明:与常规棉田相比,种植转基因抗虫棉土壤有机质、全氮、水解氮和有效磷含量没有显著差异,但增加了土壤速效钾含量;种植5 a转基因抗虫棉显著提高土壤脱氢酶活性,种植10 a转基因抗虫棉显著提高土壤过氧化氢酶活性;在转基因抗虫棉花大量采集期,土壤全氮和速效钾含量有所降低,而土壤pH、有机质含量有所升高。     

生活污水灌溉对土壤微生物生物量及酶活性的影响

为了研究生活污水灌溉对土壤微生物生物量和酶活性的影响,采用不同污水灌溉量（0,300,600,900,1200,1500m3／（hm。·week））,进行了生活污水杨树林地灌溉试验．结果表明：随着污水灌溉量增加,土壤微生物生物量碳、生物量氮、生物量磷含量增加,多酚氧化酶、尿酶、磷酸酶活性增强,在一定灌溉量达到最大值后,随着灌溉量的增加而降低．较低灌溉量改善了土壤微生物学性质,灌溉量过大,土壤微生物生物量含量与酶活性降低,土壤质量下降．     

氮沉降和接种菌根真菌对灌木铁线莲非结构性碳水化合物及根际土壤酶活性的影响

【目的】通过研究氮沉降和接种菌根真菌处理对植物根际土壤酶活性和非结构性碳水化合物含量的影响,探讨全球氮沉降变化背景下植物根际微生态环境及植物生长的应对策略。【方法】以1年生盆栽灌木铁线莲单一接菌(根内根孢囊霉,编号+R;摩西斗管囊霉,编号+F)、混合接菌(根内根孢囊霉和摩西斗管囊霉体积比1:1的混合菌剂,编号+RF)的菌根苗和非菌根苗(未接菌,编号-M)为研究对象,设置4个氮沉降处理试验,即不施氮[CK,0 g/(m²·a)]、低氮[LN,3 g/(m²·a)]、中氮[MN,6 g/(m²·a)]、高氮[HN,9 g/(m²·a)],测定1年生灌木铁线莲苗木非结构性碳水化合物(NSC)[可溶性糖(SS)、淀粉(ST)],以及根际土壤酶[β-1,4葡萄糖苷酶(BG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、β-1,4-N-乙酰-氨基葡糖苷酶(NAG)、酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(ALP)]等指标。基于单因素方差分析、双因素交互作用分析和相关性分析方法,在氮沉降量增加的背景下,研究不同接菌处理对苗木根际土壤碳、氮、磷相关酶活性及苗木各器官内非结构性碳水化合物分配的影响,从而探讨接菌处理下各指标对不同氮沉降水平的响应差异。【结果】①除BG活性外,氮沉降、接种菌根真菌及二者交互作用显著影响灌木铁线莲根际土中氮、磷相关酶活性。HN处理下,接种菌根真菌显著降低苗木根际土壤NAG活性。-M处理下,与磷相关的根际土壤ACP和ALP活性在HN条件下显著增加。+R和+F处理下,ALP均在HN处理达到最大。②氮沉降、接种菌根真菌及二者交互作用显著影响灌木铁线莲苗木非结构性碳水化合物。氮沉降处理下,各接菌处理苗木SS、ST和NSC含量高于未接菌处理苗木的,且在+F处理苗木的SS、ST和NSC含量均达到最大。③在LN、MN和HN处理下,-M处理苗木的各器官NSC含量大小顺序为茎<根<叶,而接菌处理苗木的各部位的大小顺序为根<茎<叶。HN处理下,+F处理苗木根内ST和NSC含量达到最大值,茎和叶内SS和NSC含量均达到最大值。④氮沉降和接种菌根真菌处理下,SS、ST、NSC含量与土壤氮相关的NAG活性显著负相关,而与磷和碳相关的酶显著正相关;其中苗木非结构性碳水化合物与磷相关土壤酶ALP活性的相关性系数最高,与碳相关土壤酶BG活性相关性系数最低。【结论】氮沉降和接种菌根真菌处理对灌木铁线莲苗木根际土壤氮、磷相关酶活性的影响高于对根际土壤碳相关酶活的影响,氮沉降处理显著增强菌根苗根际土壤磷酸酶活性。氮沉降背景下,接菌处理提高了苗木非结构性碳水化合物含量,其中接种摩西斗管囊霉的效果最为显著,且明显增加了高氮环境中苗木对根中非结构性碳的分配。     

重金属污染对土壤酶活性的影响研究进展

随着重金属污染污染的加重,重金属对土壤环境的危害引起人们广泛的关注.土壤酶作为土壤生态系统中生化反应的催化剂,对各种土壤代谢过程起驱动作用.土壤酶活性成为评价土壤肥力和自净能力的关键指标之一.本文通过介绍土壤酶分类及检测方法,概括土壤酶活性与环境因素的关系,阐述了土壤酶在土壤系统和环境科学研究中的应用,并对以后的研究工作提出几点建议.     

套种珍贵树种对杉木林地土壤养分及酶活性的影响

以4种不同林型的杉木人工林(杉木纯林、杉木×小叶桢楠、杉木×闽楠、杉木×缅茄)为研究对象，探讨纯林及其混交林不同土层(0～20 cm、20～40 cm)的土壤养分和酶活性变化规律；采用主成分分析法对不同林型的土壤肥力进行综合评价，为杉阔混交林营造以及持续健康经营提供科学依据.结果表明：1)4种杉木人工林表层土壤(0～20 cm)的养分含量及酶活性均明显高于下层土壤(20～40 cm),呈现明显的表聚现象；2)在同一土层，杉木×闽楠混交林的土壤pH、铵态氮含量最高，杉木×缅茄混交林土壤有机质、全氮、硝态氮、有效磷及速效钾含量最高，杉木×小叶桢楠混交林土壤的全磷、全钾含量最高，脲酶、酸性磷酸酶活性最高；3)Pearson相关性分析表明，各土壤肥力因子之间存在较为显著(P<0.05)的相关关系，4种土壤酶活性间呈现显著或极显著(P<0.01)正相关关系；4)主成分分析结果显示，土壤肥力综合评价排序为杉木×小叶桢楠>杉木×缅茄>杉木纯林>杉木×闽楠.总体上看，杉木×小叶桢楠与杉木×缅茄混交林对林地土壤养分及酶活性的改善作用显著，有利于提高林地生产力，可为杉木纯林改...     

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.     

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.     

锌污染对吊兰根际土壤酶活性的影响

大量研究表明,用土壤酶的活性作为土壤重金属污染指标是可行的,对土壤重金属污染的防治和修复有重要意义。重金属锌大量进入土壤后,会严重影响生态环境和人类健康,锌污染土壤的生物修复迫在眉睫。本文通过对吊兰进行锌胁迫下的盆栽实验,研究锌污染对吊兰根际土壤、非根际土壤及对照组土壤酶活性的影响。结果表明:锌的浓度影响土壤酶的活性,随着土壤中锌浓度的增加,吊兰根际土壤和非根际土壤中蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性均呈现先增加后下降的趋势。脲酶、磷酸酶活性在土壤锌浓度为200mg·kg~(~(-1))时达到最高值,而蔗糖酶则在土壤锌浓度为500mg·kg~(-1)时达到顶峰,过氧化氢酶活性随土壤锌浓度的增加逐渐降低。同时,吊兰根际土壤中酶活性非根际土壤中酶活性空白对照组中土壤酶活性的结果说明吊兰对提高锌污染土壤酶的活性有一定的效果。     

间伐对马尾松人工林土壤酶活性的影响

以南京溧水林场25年生马尾松(Pinus massoniana)林为对象,对6年前实施了弱度(25％)、中度(45％)、强度(65％)间伐的各处理样地土壤酶活性进行了调查.结果表明:间伐对土壤酶活性有一定的提升作用,但不同间伐强度对土壤酶的提升效果不同.弱度间伐在10月和12月对土壤蔗糖酶活性提升效果最明显,在12月对碱性磷酸酶活性提升效果最明显,其余以中度间伐的提升效果较为明显.对25年生马尾松人工林而言,中度间伐可提高林地土壤酶活性,促进马尾松对林地养分的利用.     

白银市郊区重金属复合污染对土壤酶活性的影响

对白银市城郊地区土壤重金属质量分数和酶活性的测定及分析结果表明:白银市东大沟周边土壤都受到了不同程度的Ni,Pb,Cu,Zn,Cd污染,上中游污染较为严重,土壤酶活性随着重金属污染程度的加剧呈降低趋势.相关分析表明,单一的脲酶、蔗糖酶以及过氧化氢酶活性对重金属污染较为敏感,可以作为指示灰钙土分布区土壤重金属污染程度的酶活性指标.根据主成分分析法和系统聚类分析,建立了总体酶活性指标作为表示污染土壤酶活性信息系统的综合指标,表明了总体酶活性可以表征该区土壤的重金属污染状况.     

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。     

长春城市土壤酶活性及其影响因素

采用样品采集与室内分析的方法研究了长春城市土壤酶活性及其与影响因素之间的关系.实验结果表明:城市土壤中各种酶活性明显不同,其中过氧化物酶和脲酶活性较强.城市土壤利用方式对各类土壤酶活性影响很大,使各种酶表现出空间异质性.土壤理化性质对土壤酶活性影响很复杂,其中有机质、含水量和碳酸钙分别是蛋白酶、多酚氧化酶和过氧化物酶活性的主要影响因子.城市土壤重金属对土壤酶活性影响表现出复合影响.     

放牧对青藏高原东缘高寒草甸土壤酶活性及土壤养分的影响

对青藏高原四种不同放牧强度(围栏封育、轻牧、中牧和重牧)高寒草甸的土壤酶活性、土壤养分和植被群落特征进行了研究,探讨了不同放牧强度土壤酶活性和土壤养分及植被群落的相关性.结果表明:各样地土壤酶活性、士壤养分和植被群落特征有较大差异.土壤纤维素酶和淀粉酶活性与土壤有机质、速效氮质量分数及地上生物量变化一致,表现为围栏封育>轻牧>中牧>重牧,然而脲酶活性的变化趋势正好与之相反,表现为随着放牧强度的增加而增加.酸性磷酸酶活性和地下生物量变化一致,表现为轻牧>围栏封育>中牧>重牧.经分析,土壤酶活性和土壤养分密切相关,其中土壤淀粉酶和脲酶活性与土壤养分和植被特征的相关性最好,因此这两种酶活性可以作为评价青藏高原高寒草甸土壤质量的指标之一.     

玉米秸秆还田及腐熟剂对小麦产量、土壤微生物数量和酶活性的影响

通过田间小区试验,研究了玉米秸秆还田配施腐熟剂对土壤理化性状、微生物数量、酶活性及小麦产量的影响。结果显示,与秸秆未还田处理（CK）相比,秸秆还田（T1）和秸秆还田配施腐熟剂处理（T2）显著降低了土壤容重,提高了根际土壤细菌和放线菌数,以及土壤脲酶、中性磷酸酶和蔗糖酶活性,进而提高了土壤有效养分和有机质含量,最终产量分别显著提高了10.33%和13.46%;此外,T2与CK相比,降低了根际土壤真菌数,提高了土壤过氧化氢酶和脱氢酶活性,而T1处理的差异不明显。结果表明,秸秆还田可通过改善土壤微生物群落的数量和多样性来调节土壤酶活性和养分含量,优化根际生长环境,促进小麦生长。其中,秸秆还田配施腐熟剂的处理效果最佳,可在北方玉米种植区推广应用。     

氮沉降对土壤微生物影响的研究进展

土壤中氮沉降增加作为全球环境变化的重要现象之一,给人类带来了巨大挑战。笔者综述了近年来氮沉降对土壤微生物的影响研究,从土壤微生物生物量、群落结构和多样性、微生物活性、功能基因与底物利用等方面进行总结分析。综合来看,氮沉降对土壤微生物的影响主要表现为:1土壤微生物生物量、真菌生物量以及真菌与细菌生物量比值下降;2外生菌根真菌子实体生产力和外生菌根丰度下降,外生菌根真菌群落结构组成改变;3丛枝菌根真菌群落结构组成改变,但氮沉降对丛枝菌根真菌的多样性和对腐生真菌的影响结果存在较大争议;4细菌群落结构组成改变,贫营养细菌丰度下降,富营养细菌丰度上升;5土壤微生物活性下降,某些功能基因丰度下降,对复杂有机碳、氮的代谢能力下降。同时,相关研究报道表明:氮沉降可以直接或通过降低土壤p H,增加微生物的碳限制,改变底物的数量和质量等途径间接对微生物生物量和群落结构产生影响。