松嫩草甸3种主要植物群落土壤脲酶的初步研究

 松嫩草甸羊草（Leymus chinensis）群落、碱茅（Puccinellia tenuiflora）群落和虎尾草（Chloris virgata）群落土壤脲酶活性的季节动态呈单峰曲线变化,在土体中随土层的加深,其活性逐渐递减。各群落0～10 cm土层中的土壤脲酶活性与月平均降雨量呈幂函数关系,与土壤温度呈指数函数关系。土壤脲酶活性受多种土壤理化因子的共同影响,对于羊草群落,各因子的影响程度依次为：pH值>有机质>速效氮>C/N>容重>全氮>速效磷;碱茅群落为：有机质>C/N>全氮>容重>速效磷>速效氮>pH值;虎尾草群落为：全氮>有机质>速效氮>pH值>C/N>速效磷>容重。对该地区土壤肥力影响因子的主成分分析表明：有机质、全氮、速效氮、C/N和土壤容重对土壤肥力的贡献率占主导地位,土壤脲酶活性所占的比重较小,它不能完全反映土壤肥力状况。     

长期施肥对设施菜田土壤酶活性及土壤理化性状的影响

利用沈阳农业大学蔬菜长期定位施肥试验田,研究了长期施肥对设施菜田土壤酶活性及土壤理化性状的影响.结果表明:长期施用有机肥或有机肥与氮肥配合施用可明显提高土壤有机质和氮、磷、钾养分含量,改善土壤物理性状,增强土壤转化酶、脲酶和中性磷酸酶的活性;而长期单施氮肥造成土壤pH值和土壤酶活性降低.土壤酶活性与土壤养分因子的相关分析表明,转化酶活性与土壤有机质、全磷含量呈显著正相关;脲酶活性与土壤有机质、全磷和速效钾含量呈极显著正相关,与碱解氮和速效磷含量呈显著正相关;中性磷酸酶活性与土壤有机质、全磷和速效钾含量呈显著正相关;脱氢酶活性与土壤各养分因子均无明显相关性.     

广州市道路绿地土壤肥力特征研究

通过对广州市12条道路绿地土壤进行采样调查,结合主成分分析法,研究广州市道路绿地土壤肥力特征及筛选出主导因子。结果表明,广州市道路绿地土壤pH值为5.52～8.76,碱性和强碱性土壤比例为78.26%;EC值和有机质平均值分别为0.19 mS/cm和26.52 g/kg;有效磷含量很高,全氮和全钾含量较高,全磷、碱解氮和速效钾含量较低。筛选结果显示,广州市道路绿地土壤pH值、有机质、全氮、全磷、碱解氮和有效磷可作为土壤肥力评价的主要因子,全钾和速效钾为次要因子。     

外来植物紫茎泽兰入侵对土壤理化性质及丛枝菌根真菌(AMF)群落的影响

为了揭示外来植物紫茎泽兰入侵对入侵地土壤丛枝菌根真菌(AMF)群落及相关肥力的影响,比较测定了紫茎泽兰不同入侵程度土壤理化性质、AMF侵染率及AMF群落的差异。结果表明,紫茎泽兰入侵降低了土壤pH,使土壤中有机碳、全氮和速效钾含量分别增加83.0%,106.9%和111.0%;尽管对全磷含量没有显著影响,但有机磷含量呈升高的趋势,而速效磷呈降低的趋势。紫茎泽兰入侵降低了本地植物的AMF侵染率;随着入侵程度的加深,土壤中以膨胀无梗囊霉(Acauospora dilatata)为优势种的AMF群落结构逐渐转变为以近明球囊霉(Glomus claroideum )为优势种的结构,紫茎泽兰可在其根周选择培育近明球囊霉,而对其它AMF种,特别是对膨胀无梗囊霉则存在抑制作用;基于各AMF种多度的聚类分析表明,形成紫茎泽兰单优群落土壤中各AMF种多度与未入侵的本地植物群落及入侵程度较轻的紫茎泽兰与本地植物群落之间存在明显分歧。综合分析推断认为,紫茎法兰入侵改变了入侵地土壤理化性状,抑制AMF对土著植物的侵染,改变AMF群落,并在其根周选择培育近明球囊霉,这可能是紫茎泽兰入侵及扩张的重要途径之一。     

模拟践踏和降水对高寒草甸土壤养分和酶活性的影响

为明晰牦牛和藏羊践踏对高寒草甸的分异影响,通过2年模拟践踏和降水双因子控制试验,研究了践踏和降水对高寒草甸土壤养分和酶活性的影响。研究结果表明,践踏处理提高了0—20 cm土层土壤速效氮和速效钾含量,降低了0—20 cm全磷、脲酶和0—10 cm速效磷、碱性磷酸酶和有机质含量,且适度践踏促进了全氮的矿化。随降水强度的增加,0—30 cm土层土壤全氮和0—20 cm全磷和脲酶活性呈单峰曲线的变化态势,在平水下达到峰值;降水显著降低了0—30 cm土层土壤速效氮、磷、钾和0—10 cm土层土壤全钾含量,对土壤有机质含量无显著影响(P0.05)。同一放牧强度下,藏羊践踏区的土壤养分和酶活性优于牦牛践踏区,但差异不显著(P0.05)。综合可得,家畜的践踏作用促进了土壤氮和钾的矿化,抑制了磷的累积且加速了表层土壤有机质的耗竭,降低了土壤脲酶和碱性磷酸酶活性;适度降水提高了土壤全氮、全磷含量及酶活性,降水过多则相反。适度的家畜践踏与降水相耦合下草地土壤的养分循环和酶活性要优于重度践踏和不践踏小区。在对草地的适度放牧利用前提下,应注重土壤含水量和放牧畜种对草地的影响。草地干旱或土壤含水量过高时,应适当减少放牧畜种中牦牛比例增加藏羊比例,以期使草地得到健康可持续发展。     

紫茎泽兰(Ageratina adenophora)入侵对土壤微生物群落和理化性质的影响

外来入侵植物与入侵地土壤微生物群落的互作关系是影响外来植物入侵力和生态系统可入侵性的一个重要领域。因此,研究外来植物入侵对入侵地土壤微生物群落及其理化性质的影响不仅可以全面地评估入侵植物对生态系统的影响,而且对于探索外来植物入侵的土壤微生物学机制尤为重要。采用磷脂脂肪酸(PLFAs)和传统培养相结合的方法研究了外来入侵植物紫茎泽兰对入侵地土壤微生物群落结构的影响;同时研究了紫茎泽兰入侵对11种土壤理化因子的影响。结果表明紫茎泽兰入侵改变了土壤微生物群落结构,提高了土壤自生固氮菌、氨氧化细菌和真菌的数量;同时,显著地提高了土壤的有效磷、速效钾、硝态氮、氨态氮和土壤有机碳含量,降低了土壤总钾含量和pH值。土壤微生物不同生理类群的变化与土壤中植物可直接吸收利用养分的变化显著相关。紫茎泽兰在入侵地成功定殖后,可能通过改变土壤微生物群落结构,特别是增加了与土壤养分循环相关的微生物功能类群数量,进而提高了土壤可利用的养分水平,创造对自身生长有利的土壤环境。紫茎泽兰改变土壤微生物群落是其入侵的一部分,这种改变进而加速了土壤养分循环,可能增强了紫茎泽兰的养分吸收,进而促进其生长、竞争和扩张。     

苏北大丰生态工程区两种植物群落土壤酶活性比较

土壤酶在土壤生态系统的物质循环和能量流动方面扮演着重要的角色.研究了大丰海滨湿地中实施微地貌水文饰变生态工程后的芦苇群落和互花米草群落土壤磷酸酶、脲酶和过氧化氢酶的季节变化动态,并对两种群落的3种土壤酶活性与各理化因子之间作了相关性分析,结果表明:(1)芦苇群落和互花米草群落土壤中磷酸酶活性季节变化动态均为单峰型曲线,过氧化氢酶活性均为单谷型曲线,最大值和最小值都出现在夏季(8月份),土壤脲酶活性季节变化规律不明显.(2)相关分析表明,互花米草群落土壤磷酸酶活性与土壤含盐量、植物生物量显著相关,而其过氧化氢酶活性与二者呈显著负相关;芦苇群落土壤磷酸酶活性与有机质和速效磷含量呈显著正相关,过氧化氢酶活性则与二者均呈显著负相关.此外,两种群落中的土壤脲酶活性与所测土壤理化因子均无明显相关关系.(3)两种植物群落中土壤酶活性受土壤理化因子的共同影响.通径分析表明,在互花米草群落中,各因子对磷酸酶活性的影响程度依次为:土壤含盐量＞速效钾＞速效磷＞有机质＞铵态氮;对脲酶活性的影响程度依次为:有机质＞速效钾＞速效磷＞土壤含盐量＞铵态氮;对过氧化氢酶活性的影响程度为:速效钾＞土壤含盐量＞有机质＞速效磷＞铵态氮.在芦苇群落中,各因子对磷酸酶活性的影响程度依次为:速效磷＞土壤含盐量＞有机质＞铵态氮＞速效钾;对脲酶活性的影响程度依次为:有机质＞速效钾＞土壤含盐量＞铵态氮＞速效磷;对过氧化氢酶活性的影响程度为:铵态氮＞速效钾＞土壤含盐量＞速效磷＞有机质.(4)微地貌水文饰变生态工程在一定程度上改良了土壤,有利于实现芦苇对互花米草的替代.     

基于GIS的农田土壤肥力评价及其与土体构型的关系

以河南省延津县中低产田为例,选取土壤有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾、pH和阳离子交换量（CEC）等指标作为评价因子,利用ArcGIS 9.2软件和模糊数学方法对土壤肥力进行了综合评价,根据评价结果,分析不同土体构型土壤肥力状况差异.结果表明：该区土壤呈偏碱性状态,全氮、全磷、速效氮、CEC、有机质、速效钾含量偏低,速效磷、全钾含量中等,土壤肥力综合指数为0.14～0.63,整体水平偏低.除速效磷和全钾外,其他土壤肥力指标在不同土体构型间均表现出显著差异,土壤肥力与土体构型关系密切,上壤下粘型土壤的肥力等级相对较高,上壤下砂型次之,通体砂型最低.根据各指标在剖面上的分布状况判断,该区土体结构不良,保水保肥能力差,可针对此特征进行土壤改良.     

黄顶菊入侵对土壤养分和酶活性的影响

比较了外来植物黄顶菊不同入侵程度土壤养分和土壤酶活性变化规律,探讨了外来植物入侵对土壤生态的影响机制。结果表明,与裸土和本地植物土壤相比,黄顶菊入侵显著提高了有机质、全氮、硝态氮和铵态氮的含量,而全磷和速效磷的含量有所下降,且随着入侵程度增强趋势更为明显。重度入侵土壤有机质较本地植物土壤提高5.7%,全氮提高23.4%;而重度入侵土壤全磷含量只有本地植物的85%,土壤速效磷含量则下降了50%。黄顶菊重度入侵土壤和轻度入侵土壤脲酶含量分别为0.04和0.03mg.g-1.24h-1,均显著高于裸土和本地植物土壤,土壤磷酸酶活性变化规律与之类似,而多酚氧化酶无明显的变化。黄顶菊入侵可以改变土壤养分和土壤酶活性,创造对自身生长有利的土壤环境,并借此增强其竞争能力,实现种群的进一步扩张。     

模拟践踏和降水对高寒草甸土壤养分和酶活性的影响

为明晰牦牛和藏羊践踏对高寒草甸的分异影响,通过2年模拟践踏和降水双因子控制试验,研究了践踏和降水对高寒草甸土壤养分和酶活性的影响。研究结果表明,践踏处理提高了0—20 cm土层土壤速效氮和速效钾含量,降低了0—20 cm全磷、脲酶和0—10 cm速效磷、碱性磷酸酶和有机质含量,且适度践踏促进了全氮的矿化。随降水强度的增加,0—30 cm土层土壤全氮和0—20 cm全磷和脲酶活性呈单峰曲线的变化态势,在平水下达到峰值;降水显著降低了0—30 cm土层土壤速效氮、磷、钾和0—10 cm土层土壤全钾含量,对土壤有机质含量无显著影响(P0.05)。同一放牧强度下,藏羊践踏区的土壤养分和酶活性优于牦牛践踏区,但差异不显著(P0.05)。综合可得,家畜的践踏作用促进了土壤氮和钾的矿化,抑制了磷的累积且加速了表层土壤有机质的耗竭,降低了土壤脲酶和碱性磷酸酶活性;适度降水提高了土壤全氮、全磷含量及酶活性,降水过多则相反。适度的家畜践踏与降水相耦合下草地土壤的养分循环和酶活性要优于重度践踏和不践踏小区。在对草地的适度放牧利用前提下,应注重土壤含水量和放牧畜种对草地的影响。草地干旱或土壤含水量过高时,应适当减少放牧畜种中牦牛比例增加藏羊比例,以期使草地得到健康可持续发展。     

西宁南山4种灌木根际和非根际土壤微生物、酶活性和养分特征

西宁南山区植被退化情况严重,人工造林植被恢复被看作是最有效的恢复手段,其中选择合适造林树种尤为关键。选择人工种植的唐古特白刺Nitraria tangutorum、柠条Caragana korshinskii、西北小蘗Berberis vernae和短叶锦鸡儿Caragana brevifolia共4种灌木树种造林试验区为研究对象,通过测定根际和非根际土壤微生物数量、酶活性及养分含量,综合比较种植4种灌木树种根际和非根际土壤肥力差异,科学评价其对土壤的改善效果。研究表明:(1)土壤微生物数量和酶活性总体呈现出根际高于非根际的规律,仅放线菌数量和脲酶活性出现了根际低于非根际现象。(2)土壤养分方面,4种灌木根际土壤和非根际土壤p H值、全N、全P、全K含量差异不显著,有机质、有效P、速效K含量均呈现出根际非根际,而碱解N则是根际非根际。(3)土壤酶活性与土壤微生物数量相关性不显著,土壤有机质含量与土壤细菌、真菌数量呈极显著正相关,有效P含量与土壤细菌、真菌和放线菌数量呈极显著正相关,速效K含量与过氧化氢酶、酸性磷酸酶活性呈显著正相关,全N、碱解N含量均与脲酶活性呈显著正相关。(4)从土壤肥力综合水平来看,根际非根际,其中根际土壤中西北小蘗柠条短叶锦鸡儿唐古特白刺,研究结果表明西北小蘗和柠条能大幅提高土壤肥力,改良土壤效果较好。     

宁南山区典型植物根际与非根际土壤微生物功能多样性

选择宁南山区9种典型植物的根际与非根际土壤为研究对象,采用Biolog方法对土壤微生物功能多样性进行了研究。结果表明:9种不同植物根际土壤与非根际土壤的微生物活性(AWCD)、微生物多样性指数和微生物均匀度指数均存在明显差异;除冰草外,其他各种植物的根际土壤的微生物活性AWCD、微生物多样性指数和微生物均匀度指数均比非根际土壤的高;9种典型植物根际土壤微生物主要碳源利用类型是羧酸类和氨基酸类,非根际土壤微生物主要碳源利用类型是羧酸类、胺类、氨基酸类;微生物活性、微生物多样性指数和微生物均匀度指数两两之间均达到了极显著相关,与土壤化学性质各指标之间均未达到显著相关水平。     

秸秆和生草覆盖对桃园土壤养分含量、微生物数量及土壤酶活性的影响

以秸秆(覆盖重量分别为小麦(Triticum aestivum)秸3.25 kg·m^-2、玉米(Zea mays)秸1.97 kg·m^-2、禾本科杂草3.67 kg·m^-2)和生草(白三叶草(Trifolium repens)、高羊茅(Festuca arundincea)和紫花苜蓿(Medicago sativa), 播种量均为50 kg·hm^-2)为覆盖材料, 以不覆盖为对照, 研究了不同覆盖材料对桃园土壤微生物数量和酶活性的影响, 及其与土壤养分的关系。结果表明, 与对照相比, 除覆盖生草根际和非根际土壤全磷和速效磷含量差异均不显著外, 其他处理根际和非根际土壤碱解氮、速效钾、全氮、全钾和有机质含量差异均达到显著水平; 所有处理根际和非根际土壤氨化细菌、真菌和放线菌数量、土壤含水率和pH值、土壤脲酶和磷酸酶活性差异均达到显著水平。白三叶草处理的根际和非根际土壤碱解氮、速效钾、全氮、全钾、有机质含量, 土壤氨化细菌和真菌数量, 土壤脲酶和磷酸酶活性的平均升幅均最高, 分别为99%、270%、267%、117%、272%、158%、141%、156%和64%。氨化细菌、真菌、放线菌、脲酶和磷酸酶分别与土壤碱解氮、速效钾(放线菌和磷酸酶除外)、全氮、全钾和有机质呈显著或极显著的正相关。通径分析表明, 在3种土壤微生物和2种酶对养分含量的影响中, 脲酶是影响土壤碱解氮、速效钾、全氮、全钾和有机质的主要因子。     

长期不同施肥方式对黄潮土肥力特征的影响

依托黄潮土35 年长期定位试验,以2种土壤物理肥力指标、8种土壤化学肥力指标和5种土壤生物肥力指标进行主成分分析,最后将各主成分得分系统进行聚类分析.结果表明: 不同施肥方式对土壤肥力指标影响显著.施用有机肥处理(M、MN、MNP、MNPK)与NPK处理相比,土壤容重显著降低,而土壤孔隙度、有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、微生物生物量和过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶活性均显著增加;通过主成分分析可将原15个土壤指标降维,提取出2个主成分,反映了原信息量的85.5%,且无原变量丢失.土壤容重、孔隙度、有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、速效钾、微生物生物量、过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶活性在第1主成分上有较高因子负荷,全钾和pH在第2主成分上有较高因子负荷;以2个主成分得分为新指标进行聚类,得到长期不同施肥方式对黄潮土的培肥效果排序为MNPK＞MNP＞M、MN＞NPK＞N、NP＞CK.可见施用有机肥对黄潮土培肥效果更显著,以有机肥配施氮磷钾化肥方式效果最优.     

青藏高原不同高寒草地类型土壤酶活性及其影响因子

土壤酶活性作为生态系统养分循环的关键因素, 是反映土壤质量和生态系统功能的重要指标, 但是关于高寒草地生态系统中不同草地类型间酶活性的差异研究还很少。因此, 该研究在藏北高寒草地选择高寒草甸、高寒草原、高寒草甸草原、高寒荒漠草原和高寒荒漠5种草地类型进行野外原位调查和采样, 测定了涉及碳(C)、氮(N)和磷(P)循环的14种酶的活性, 并建立了高寒草地酶活性与土壤微生物和土壤理化性质等环境因子的关系。结果表明: C循环酶(蔗糖酶、纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶和过氧化物酶)和P循环酶(碱性磷酸酶)在不同高寒草地类型间活性差异明显, N循环酶中仅芳香氨基酶和亚硝酸盐还原酶两种酶在不同高寒草地类型间活性差异明显。同时, C、N和P循环酶之间存在一定的相关关系, 其中, 蔗糖酶和碱性磷酸酶、纤维素酶和α-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性显著正相关, 多酚氧化酶与亚硝酸还原酶和β-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性显著负相关。在测定的19个环境指标中, 土壤有机质(SOM)含量、革兰氏阴性菌数量、土壤N和P含量计量比、革兰氏阳性菌数量、细菌数量、放线菌数量、全氮含量、真菌数量是影响土壤酶活性的关键因子, 且SOM含量的影响最大(解释量为11.9%)。综上所述, 不同高寒草地类型间C循环酶、P循环酶和两种N循环酶(芳香氨基酶和亚硝酸还原酶)活性差异显著, SOM含量、微生物数量和N含量等是影响高寒草地生态系统土壤酶活性的关键因子。     

Evaluation of topsoil inversion in U.K. habitat creation and restoration schemes

Habitat creation and restoration schemes on former agricultural soils can be constrained by high residual soil fertility, a weedy seed bank, and a lack of suitable species in the seed rain. Topsoil inversion has been trialled across the United Kingdom as a novel technique to address these constraints. We investigated 15 topsoil inversion sites ranging in age (time since inversion) from 6 months to 5 years. We assessed surface soil fertility compared to adjacent noninverted soil, and vegetation composition with respect to the species introduced at each site. Soil organic matter, total and extractable N and P were lower in topsoil inversion surface soils, demonstrating that topsoil inversion can successfully reduce surface soil fertility prior to habitat creation and restoration. This reduction was maintained over the timescale of this study (5 years). Cornfield annual nurse crops provided instant visual appeal and gave way to grassland species over time. Sown species varied widely in their establishment success, and sowings were more successful than plug plantings. Grasses colonized naturally following sowing forb‐only seed mixes, allowing introduced forbs to establish early on with reduced competition from the seed bank. Plant communities did not yet resemble seminatural communities, but all were in the early stages of community development. Results indicate that topsoil inversion can successfully lower surface soil fertility and reduce competition between sown species and agricultural weeds.     

Soil chemical properties as related to forest succession in a highland area in north-east Tasmania

The relationship between vegetational type and a number of soil chemical factors was examined in secondary successions from fire-maintained eucalypt/grass to climax rainforest communities growing on uniform granitic soil parent material. Canonical variates analysis, which utilized the following variables: pH; loss on ignition; total N, P, K, Ca, and Mg; cation exchange capacity and exchangeable Ca, K, and Mg; and potentially mineralizable N, revealed close overall similarity between surface soils of adjacent types, and significant differences among those of types distant from each other in the successional sequences. Exchangeable Ca, mineralizable N, total N. P, and Mg, and pH all differed significantly among soils of the vegetational types. However, the only identifiable gradients in soil properties that were detected within a successional sequence were in total and mineralizable N, which tended to increase, and pH, which generally tended to decrease with progression towards the climax vegetation. Nitrification was promoted by the presence of Acacia dealbata and apparently inhibited by the presence of Leptospermum lanigerum; it was more rapid in soils beneath late successional vegetation than in those from climax vegetation or early stages of succession, and was inhibited in soil from old (> 200 years) grassland. It was concluded that differences among soils in chemical composition and rates of mineralization of N were due to differences in species composition of the vegetational types that they carried for the time being.     

Factors determining soil microbial biomass and nutrient immobilization in desert soils

We examined the 10-day response of soil microbial biomass-N to additions of carbon (dextrose) and nitrogen (NH₄NO₃) to water-amended soils in a factorial experiment in four plant communities of the Chihuahuan desert of New Mexico (U.S.A.). In each site, microbial biomass-N and soil carbohydrates increased and extractable soil N decreased in response to watering alone. Fertilization with N increased microbial biomass-N in grassland soils; whereas, fertilization with C increased microbial biomass-N and decreased extractable N and P in all communities dominated by shrubs, which have invaded large areas of grassland in the Chihuahuan desert during the last 100 years. Our results support the hypothesis that the control of soil microbial biomass shifts from N to C when the ratio of C to N decreases during desertification.