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1.
秸秆还田和农家肥的投入是防止土壤退化和维持健康生态农业的主要前提条件。因此对农田枯枝落叶分解转化的规律及影响因素进行研究是非常重要的。枯枝落叶的物质转化过程与土壤环境的生物因素和非生物因素都密切相关。土壤动物是有机质分解 -腐殖化作用机制的主要环节。一方面 ,它对损耗有机质有直接影响 ;另一方面 ,它对微生物种群起一种真正的生物和能量的过滤作用[9] 。土壤动物对有机残体的机械粉碎作用使真正的“分解者”微生物和有机残体的接触面显著增大。同时有机残体经土壤动物消化道作用变得柔软湿润。也有利于土壤酶的作用。此外…  相似文献   

2.
土壤氧化还原酶是存在于土壤中的一种重要酶类,参与土壤中为数众多的重要生物化学反应,与土壤中有机物质的转化、腐殖质的形成以及土壤肥力变化密切相关.其催化反应的动力学研究常用来阐明其催化过程的特性、酶的本质属性及其对环境变化的响应等.研究土壤氧化还原酶动力学特征对探讨其来源、性质及影响因素,对进一步调控多种营养元素参与的反应过程有重要意义.文中概述了土壤氧化还原酶动力学研究的理论基础,综述了土壤氧化还原酶催化动力学研究的进展和影响因素,并对今后的研究提出了几点建议.  相似文献   

3.
堆肥化过程中生物酶活性的研究进展   总被引:4,自引:0,他引:4  
在土壤酶学基础上发展起来的堆肥酶活研究能够从生化方面更深入地反映堆肥产品的腐熟程度、有机物质的降解以及重金属、芳香族化合物等有害物质的转化情况。文章系统总结了堆肥中酶活变化与原料成分、添加剂、微生物种类和数量、有机质降解的关系,不同酶活性之间的相关性以及堆肥中酶动力学的研究成果。提出筛选少数几个彼此独立的综合性酶指标,利用多元回归分析建立堆肥化与酶活的动态关系。同时提出堆肥中酶学发展的新思路,酶活检测技术的改进以及堆肥化中酶系统影响因素的探讨。  相似文献   

4.
漓江水陆交错带不同植被类型的土壤酶活性   总被引:10,自引:0,他引:10  
杨文彬  耿玉清  王冬梅 《生态学报》2015,35(14):4604-4612
水陆交错带是内陆水生生态系统与陆地生态系统之间的功能界面区,其包含了高地到低地直到水体的区域,是土壤有机质源、汇和转换器。土壤中有机物的分解以及营养物质的转化不仅影响到植物的生长,也对水体质量产生间接影响。土壤酶几乎参与土壤中有机物质的分解与合成的全过程,直接或间接影响着土壤一系列的生物化学反应,对生态系统的物质循环产生重要影响。不少学者围绕农田土壤、林地土壤以及湿地土壤探讨了不同植被下酶活性的变异。水陆交错带植被种类丰富,周期性的淹水条件加剧了土壤性质变异的复杂性。但目前水陆交错带不同植被类型土壤酶活性差异的研究不多。以漓江水陆交错带土壤为研究对象,对苔藓、草本和灌丛3种植被类型下的土壤溶解性化学成分、4种土壤水解酶即糖苷酶、几丁质酶、亮氨酸氨基肽酶和磷酸酶以及2种氧化还原酶即酚氧化酶和过氧化物酶的活性,以及土壤性质与酶活性之间的关系进行了研究。结果表明,苔藓植被下土壤的糖苷酶和酚氧化酶活性显著高于草本和灌丛,草本植被下土壤的过氧化物酶活性显著高于苔藓和灌丛,灌丛植被下土壤几丁质酶活性显著高于苔藓和草本,但不同植被类型的土壤亮氨酸氨基肽酶活性无显著差异。相关分析表明,土壤水分含量与糖苷酶和酚氧化酶活性呈显著正相关,而与几丁质酶和碱性磷酸酶活性呈显著负相关。土壤有机碳和易氧化碳均与糖苷酶和酚氧化酶活性呈极显著负相关,与几丁质酶活性呈显著正相关。土壤溶解性有机碳与亮氨酸氨基肽酶和酚氧化酶呈显著正相关。综合认为,水陆交错带不同种类土壤酶在不同植被类型间的差异有别,土壤水分含量和土壤有机碳显著影响土壤酶活性的变化。不同植被类型土壤酶活性的差异不仅与植被类型有关,与水陆交错带微地形以及土壤性质的空间异质性也有密切关系,需运用长期控制试验手段开展研究。  相似文献   

5.
酶工程          下载免费PDF全文
酶是最重要的生命物质之一,乃生物体内进行新陈代谢、自我复制、物质的合成、分解及转化所不可缺少的生物催化剂。在常温、常压等温和条件下酶能高度专一地、高效地催化底物发生反应。因此,酶的开发和利用是当代新技术革命中的一个重要课题。最近十多年来,酶在工业和医学上的研究和应用发展非常迅速,现已形成一个专门学科──酶工程。它是酶学基本原理与化学工程技术及基因重组技术有机结合的结果。酶工程的原始定义主要是指自然酶制剂在  相似文献   

6.
土壤有机质和外源有机物对甲烷产生的影响   总被引:27,自引:2,他引:25       下载免费PDF全文
丁维新  蔡祖聪 《生态学报》2002,22(10):1672-1679
对土壤有机质含量及组分、外源有机物和根系分泌对甲烷产生的影响作了综述。土壤产甲烷量和甲烷排放量随有机质含量增加而提高,与土壤中易矿化有机碳或沸水浸提有机碳含量呈显著相关。外源有机碳加入促进了土壤排放甲,刺激效果与外源有机碳的用量和组成有关。还原力强的有机物如纤维素和半纤维素较还原力弱的有机物如类脂和多糖能够产生更多的甲烷。甲醇、甲基化氨基酸等无其它微生物竞争利用的有机物能被产甲烷菌更多地转化成甲烷。植物根系分泌物也促进甲烷的产生,促进作用大小与植物种类及分泌物的数量和质量有关。外源有机物通过3种方式促进土壤甲烷产生;提高土壤的甲烷底物供应量,降低土壤氧化还原电位,刺激土壤原有有机碳的转化。  相似文献   

7.
邓健  赵雪  卢笑玥  张丹  徐莉萍  朱运  吴林豪  李江文 《生态学报》2023,43(16):6539-6549
日益加剧的大气氮沉降对土壤养分循环过程产生了深刻影响,土壤养分转化相关酶是其关键调控途径,而土壤不同粒级团聚体结构和环境差异导致其中酶活性介导的养分转换过程可能不同。但目前对半干旱区土壤团聚体水平养分转化相关酶活性对氮沉降的响应还不清楚。基于黄土高原自然草地持续3年的野外氮添加控制试验,分析不同氮添加水平下土壤不同粒级团聚体中的基础理化性质、氮(亮氨酸氨基肽酶LAP和β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶NAG)和磷转化相关的酶(磷酸单酯酶PME、磷酸二酯酶PDE和植酸酶phyA)活性及酶计量比,探索氮添加对团聚体酶活性的影响。结果表明:(1)氮添加导致了不同粒级团聚体中pH显著降低;高氮添加引起土壤团聚体有机碳、全氮、硝态氮、C : P和N : P升高;(2)随氮添加浓度增加,不同粒级团聚体中PME、PDE和phyA活性先降低后升高,而LAP、NAG和酶活性氮磷比均逐渐升高;团聚体酶活性总体表现为小团聚体(<0.25 mm)>中团聚体(0.25-2 mm)>大团聚体(>2 mm);(3)在中和大团聚体中氮添加通过影响土壤N相关养分调控P转化相关酶活性。总之,氮添加通过改变团聚体养分及其计量比、pH等影响氮、磷转化相关酶活性。  相似文献   

8.
多环芳烃的真菌漆酶转化及污染土壤修复技术   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
漆酶可以转化多种有机污染物,在环境保护领域具有广泛的应用潜力。二十年来,通过多学科协同研究,对真菌漆酶转化多环芳烃的机制、特征等各方面的认识不断深入。基于漆酶等真菌木质素分解酶的污染土壤修复技术不断发展,并逐渐走向田间应用。本文首先介绍了真菌漆酶的一般作用机制与多环芳烃转化特征,结合我们的相关研究提出了漆酶作用下多环芳烃在土壤中的迁移模式;其次介绍了利用漆酶氧化原理修复污染农田土壤的潜力,着重对利用农业废弃物进行真菌生物刺激的修复实践进行了评述;最后,就漆酶转化多环芳烃基础研究中的若干重要问题进行了思考,并展望了真菌及其漆酶系统在污染土壤修复应用中的发展方向。  相似文献   

9.
有机胶结形成土壤团聚体的机理及理论模型   总被引:36,自引:4,他引:32  
史奕  陈欣  沈善敏 《应用生态学报》2002,13(11):1495-1498
土壤团聚体是土壤结构的基本单位,其组成和稳定性直接影响土壤肥力和农作物的生长,对于有机质含量高的黑土,有机胶结物质是形成土壤团聚体的主要因素。在综合有机胶结剂和土壤团聚体的研究的基础上,阐述了有机胶结物质的特性,土壤生物和植物根系在土壤团聚体形成中的作用,土壤团聚体形成的机理及理论模型。  相似文献   

10.
土壤酶是土壤组分中最活跃的有机成分之一,酶活性的高低直接影响到物质循环的速率。日益增强的氮沉降将对生态系统产生深远影响,但其对毛竹林土壤酶活性的影响尚未见报道。通过模拟氮沉降方法,研究了集约经营和粗放经营毛竹林土壤酶(蔗糖酶、纤维素酶、过氧化氢酶和脲酶)活性对4种水平的模拟氮沉降(低氮30 kg·ha–1·a–1、中氮60 kg·ha–1·a–1、高氮90 kg·ha–1·a–1和对照)的初期响应。结果表明:模拟氮沉降显著抑制了两种经营方式下毛竹林土壤蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶的活性;显著增加了粗放经营毛竹林地的纤维素酶活性。经营方式及其与氮沉降的交互作用也显著影响了这4种酶活性。研究结果对于全面认识氮沉降对森林生态系统的生物学效应提供了重要参考。  相似文献   

11.
Abstract To characterize the altitudinal and successional trends in microbial biomass and to understand their role in soil nutrient dynamics during the aggradation phase (vegetation recovery) of abandoned shifting cultivation systems, we determined the soil properties and microbial C and N in jhum (slash‐and‐burn) cultivation systems at different altitudes and 1‐, 7‐, and 16‐year‐old fallow agricultural lands at lower and higher altitudes in the northeastern Indian hills. Density of ground vegetation was lower in the undisturbed forest than in the jhum fallows. In general, 1‐year jhum fallow had greater herbaceous vegetation both at lower and higher altitudes. Although woody plants were observed in 7‐ and 16‐year‐old jhum fallows, their density was highest in the forest. Soil moisture, organic C, and total N also increased gradually with increasing altitude and progressive secondary succession. Soil pH showed a negative correlation with altitude (as also confounded by soil type) and fallow age. Both microbial C and N had a close correlation with altitude and fallow age. Contribution of microbial C to soil organic C was 2.0–2.6% and microbial N to total N 1.4–2.2% in jhum fields, 2.4–4.3% and 1.2–2.1%, respectively, in jhum fallows, and 2.5–2.9% and 1.6–1.9% in the forests. Microbial C and N showed a negative correlation with herbaceous plant density. Microbial biomass in the jhum fallows and forest stands had a positive relationship with woody vegetation. Along an altitudinal and/or successional gradient, microbial C and N were positively correlated with water‐holding capacity, soil moisture, organic C, and total N and negatively correlated with soil pH. Microbial C and N were positively correlated with each other. Therefore, the study suggests that the altitudinal and successional dynamics of microbial C and N are linked to, among other properties, soil organic matter and total nitrogen contents in the soil during community development after land abandonment from shifting cultivation.  相似文献   

12.
以西南典型喀斯特石漠化地区——贵州省花江峡谷地区4种不同土地利用类型(乔木林地、灌木林地、草地和撂荒地)土壤为对象,采用相关性分析和冗余分析方法探讨0~30 cm不同土层土壤有效氮、有效磷的分布规律以及土壤因子(土壤物理指标、有机碳组分、电化学属性、金属氧化物和酶活性)对有效氮和有效磷的影响。结果表明: 4种土地利用类型土壤全氮、全磷、有效氮和有效磷含量随土层深度的增加而显著降低,乔木林地和灌木林地各土层有效氮、有效磷含量显著高于草地和撂荒地;土壤有效氮、有效磷含量与有机碳组分、酶活性、表面电化学属性和非晶质氧化物指标呈显著正相关,而与土壤粉粒、游离金属氧化物指标呈显著负相关;冗余分析表明,影响4种土地利用类型土壤有效氮和有效磷的环境因素基本一致,其中土壤颗粒有机碳、总有机碳、土壤比表面积是影响土壤有效氮、有效磷变化的关键因子。土壤颗粒有机碳对土壤有效氮、磷含量变化的解释率较高,这可能是由于有机质对氮、磷的封存减小了土壤养分流失量。此外,乔木林地和灌木林地除了有较高的酶活性和电化学属性外,二者土壤有效氮和有效磷含量高于草地和撂荒地的另一原因可能是较高的土壤有机碳量对游离氧化铁、铝的形成产生抑制作用,铁、铝氧化物对氮和磷元素的吸附和固定量减少所致。  相似文献   

13.
黑河中游荒漠绿洲区土地利用的土壤养分效应   总被引:6,自引:0,他引:6  
马志敏  吕一河  孙飞翔  王江磊 《生态学报》2013,33(19):6328-6334
土地利用影响地表覆被状况和生态过程,关系到土壤肥力与土壤碳库功能"源-汇"关系的改变。黑河中游甘州区和临泽县是我国西北干旱区典型的荒漠绿洲区,以土壤表层(0-20 cm)养分变化为对象,利用2011-2012年甘州区和临泽县的土壤野外调查数据和该区全国第二次土壤普查数据,对两时期土壤表层养分(土壤有机质、全氮、全磷、全钾及pH值)的变化特征进行比较研究。结果表明:研究区土壤有机质、全磷含量分别降低了3.54%和12.5%;而全氮、全钾和pH值分别增加了74.4%、98.2%和4.9%。全国第二次土壤普查时期,荒漠、耕地与草地三者在各土壤养分上没有显著差异,但林地在土壤有机质、全氮、全钾上显著高于前三者。2011-2012年,耕地土壤的全磷、全氮与其它土地利用存在显著差异。土地利用的保持和改变对土壤养分变化有着重要影响,耕地的长期耕作使得土壤有机质含量降低4.94%,全氮增加86.93%,全磷减少5.02%,土壤碱性增强;荒漠植被的自然演替使土壤有机质含量增加66.21%,全氮增加71.70%,全磷含量减少37.33%,土壤碱性变弱。所以,耕地扩张及其长期耕作活动将导致地力退化并有盐碱化风险,而荒漠等自然生态系统保护有利于土壤肥力的改善和土壤固碳功能的发挥。  相似文献   

14.
以川中丘陵区小流域为研究对象,研究了坡耕地、坡改梯、甜橙林和水保林4种土地利用方式以及裸地(对照)对0~10和10~20 cm土壤容重、土壤孔隙度及土壤养分含量的影响.结果表明: 同一土地利用方式下,毛管孔隙度、非毛管孔隙度、总孔隙度、有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾随土层加深而减小,而土壤容重则相反,全钾层间差异不大.相同土层甜橙林毛管孔隙度、非毛管孔隙度、总孔隙度、全磷、有效磷含量最大,容重最小,水保林全氮、碱解氮含量最高,水保林0~10 cm土层的有机质含量最高,甜橙林10~20 cm土层的有机质含量最高.0~10 cm土层,灰色关联度从大到小依次为水保林(0.9441)、甜橙林(0.8858)、梯平地(0.6300)、裸地(0.5397)、缓坡耕地(0.4714);10~20 cm土层,灰色关联度依次为水保林(0.8919)、甜橙林(0.8401)、梯平地(0.5773)、裸地(0.5301)、缓坡耕地(0.5175).水保林改善土壤理化性质作用最佳,缓坡耕地改良效果最差.  相似文献   

15.
三峡库区不同植被类型土壤养分特征   总被引:24,自引:6,他引:18  
通过三峡库区8个植被类型370个样地的群落调查和土壤分析,研究了不同植被类型、土壤类型、海拔对表层土壤有机质及全氮、速效磷、速效钾含量的影响.结果表明:(1)三峡库区不同植被类型土壤有机质、全氮平均含量规律为阔叶林>竹林>针叶林>灌丛>草丛,森林土壤有机质及全氮平均含量丰富;速效磷平均含量表现为草丛>落叶阔叶林>灌丛>暖性针叶林>常绿落叶阔叶混交林>温性针叶林>竹林>常绿阔叶林,草丛与其他植被类型差异显著;速效钾平均含量表现为常绿落叶阔叶混交林>落叶阔叶林>灌丛>针叶林>竹林>草丛>常绿阔叶林,竹林、草丛、常绿阔叶林与常绿落叶阔叶混交林、落叶阔叶林、灌丛、针叶林差异显著.(2)不同土壤类型养分含量差异显著,黄棕壤中有机质、全氮含量高,分别为6.83%、0.44%,紫色土中速效磷含量高,达到54.24mg/kg.(3)随海拔升高,有机质、全氮含量呈明显增加趋势,速效磷、速效钾含量变化趋势不明显.  相似文献   

16.
吕刚  王婷  李叶鑫  魏忠平  王凯 《生态学报》2017,37(24):8294-8303
以科尔沁沙地南缘的彰武县章古台万亩林为研究对象,野外取样调查和实验室检测分析相结合,以樟子松固沙林采伐迹地为对照,研究不同植被恢复类型下樟子松固沙林更新迹地生境的改良效果,探讨植被重建后植物多样性及土壤理化性质的响应。结果表明:1)樟子松(Pinus sylvestris)固沙林更新迹地植被重建后,草本植物物种多样性增加,林下植物偶见种数目增多,13种草本植物在8个样地中未重复出现;2)与采伐迹地相比,不同植被重建类型土壤理化性质均有所改善,土壤容重、田间持水量、有机质、全氮、碱解氮、速效钾在彰武小钻杨(Populus xiaozhuanica)、五角枫(Acer mono)林地改良效果较好,全钾在红刺榆林(Hemiptelea davidii)地含量明显提高、山杏(Armeniaca sibirica)林地的有效磷相比采伐迹地明显提高,且均表现为上层改良效果优于下层;3)不同植被恢复类型土壤理化性质间存在显著差异,随着物种多样性的增加,土壤理化性质逐渐改善,土壤容重、田间持水量、有机质、全磷与植物多样性具有显著的相关性,土壤理化性质的与植物多样性相互作用,共同促进生态系统正向演替。研究结果为控制科尔沁沙地土壤沙化,加速该区生态系统的恢复与重建提供理论依据。  相似文献   

17.
2008-2009年在我国南方红壤区,研究了3种典型森林恢复方式(自然恢复的天然次生林、人工恢复的本地种马尾松人工林和引进种湿地松人工林)对林地土壤质量的影响.结果表明: 天然次生林的土壤含水量、土壤容重、土壤粒径构成、土壤全碳、全氮、全磷、有机碳、速效氮、速效磷、速效钾含量均优于两种人工林.综合土壤物理性状、化学性状和微生物性状得到土壤质量综合指数.天然次生林土壤的综合质量指数(1.20±0.10)显著高于马尾松人工林(0.59±0.03)和湿地松人工林(0.59±0.06),而两种人工林之间差异不显著.在我国南方红壤区,自然恢复的天然次生林土壤质量优于人工恢复的马尾松林和湿地松林.  相似文献   

18.
不同土地利用类型下土壤活性有机碳库的变化   总被引:18,自引:0,他引:18  
宇万太  马强  赵鑫  周桦  李建东 《生态学杂志》2007,26(12):2013-2016
分析了中国科学院沈阳生态试验站不同土地利用类型长期定位试验土壤0~40cm活性有机碳含量,结果表明:0~20cm土层内荒地土壤有机碳、易氧化碳、微生物生物量碳、溶解性有机碳和轻组有机碳含量高于割草地和裸地,而割草地颗粒有机碳含量略高于荒地;在20~40cm土层,割草地土壤有机碳、易氧化碳和颗粒有机碳含量较高,而荒地微生物量碳、溶解性有机碳和轻组有机碳含量较高。不同土地利用类型土壤活性有机碳含量均随着土层加深而递减。土壤微生物量碳、溶解性有机碳和轻组有机碳的分配比例为荒地>割草地>裸地,易氧化碳和颗粒有机碳的分配比例为割草地>荒地>裸地。土壤活性有机碳的分配比例随土层加深而下降,但溶解性有机碳的分配比例变化趋势相反。  相似文献   

19.
以高寒草地演替序列禾草-矮嵩草群落、矮嵩草群落、加厚期小嵩草群落、开裂期小嵩草群落和杂类草-黑土型次生裸地为对象,研究多稳态放牧高寒草地土壤酶活性演变及其与养分的关联性.结果表明:随退化演替推进,植被盖度和地上生物量依次降低,而地下生物量在加厚期和开裂期小嵩草群落达到高峰.土壤蔗糖酶、脲酶、纤维素酶、碱性磷酸酶和芳基硫酸酯酶活性在土壤表层(0~10 cm)高于亚表层(10~20 cm),而几丁质酶相反;纤维素酶、碱性磷酸酶和芳基硫酸酯酶在禾草-矮嵩草群落最高,杂类草-黑土型次生裸地最低,加厚期小嵩草群落略有升高;几丁质酶在中间3个阶段均显示较高活性;脲酶和蔗糖酶在后期杂类草-黑土型次生裸地阶段明显升高.土壤水分、铵态氮、碱解氮、全氮、全碳和有机碳随退化演替依次递减,但硝态氮和速效磷在后期两阶段回升.除几丁质酶外,其他酶均与速效磷、铵态氮、碱解氮、全碳和有机碳呈正相关,与pH呈负相关;纤维素酶、碱性磷酸酶和芳基硫酸酯酶还与土壤水分和全氮呈正相关;影响土壤酶活性的主控因子为速效磷和铵态氮.高寒草地土壤酶受放牧退化演替影响呈现不同演变趋势,酶活性与土壤养分存在相互协同作用,但重度退化的极端环境也可能会激发与氮、碳养分转化相关的土壤酶活性.  相似文献   

20.
西双版纳望天树林土壤养分含量及其季节变化   总被引:16,自引:0,他引:16       下载免费PDF全文
 对西双版纳望天树(Shorea chinensis)林地0~10 cm和10~25㎝土层的有机质,全氮、磷、钾,速效氮、磷、钾等几种营养元素的含量状态及雨季前后的变化进行了研究。结果表明:土壤的养分含量变化为旱季结束>雨季结束,沟谷地带雨林>低山地带雨林,并且差异显著;表土0~10 cm是养分富集区,10 cm以下土层的养分含量锐减,两层养分含量对比,除钾元素以外均差异显著,表明望天树热带雨林生存的环境与植被的生活习性,对土壤养分的含量都有一定的影响。雨季对林地土壤的全钾和速效磷含量影响很大,对有机质、全磷和速效钾的含量影响较小,对氮素的影响是低山雨林>沟谷雨林。雨季期间土壤中的磷素消耗到严重缺乏的水平。  相似文献   

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