异丙甲草胺及其高效体对我国南方潮土微生物的影响Ⅰ.过氧化氢酶

研究了0、5、20和100mg·kg^-1浓度的异丙甲草胺及其高效体对土壤过氧化氢酶活性的影响.结果表明,不同浓度的异丙甲草胺处理对过氧化氢酶活性的影响不同,20mg·kg^-1处理的土壤过氧化氢酶受到激活的程度最大,且一直处于激活状态,5mg·kg^-1处理的土壤过氧化氢酶在前期受到抑制,后期则100mg·kg^-1处理的土壤过氧化氢酶受激活较强.不同浓度的金都尔对供试土壤过氧化氢酶活性的影响表现为先激活、后抑制、再激活,并且后期100mg·kg^-1处理的激活程度最大;5mg·kg^-1和100mg·kg^-1处理的异丙甲草胺对供试土壤生态环境的影响和危害可能大于金都尔,但20mg·kg^-1处理则表现出例外.     

沼液与化肥配施对冬小麦根际土壤微生物数量和酶活性的影响

研究了等氮量条件下沼液与化肥配施对冬小麦根际土壤微生物(细菌、真菌和放线菌)数量及土壤酶(脲酶、蛋白酶和过氧化氢酶)活性的影响.结果表明:随着生育期的推进,不同施肥处理小麦根际土壤微生物数量和土壤脲酶、过氧化氢酶活性均呈先降后升的变化趋势,而蛋白酶活性则呈"S"形曲线变化.沼液与化肥合理配施能显著增加根际土壤微生物数量,提高土壤脲酶和蛋白酶活性,以基施50%沼液氮基础上追施50%化学氮处理和基施25%沼液氮基础上追施75%化学氮处理较好,传统尿素处理和单一沼液处理效果均较差.土壤过氧化氢酶活性以基施25%沼液氮基础上追施75%化学氮处理及单施沼液处理在所有测定时期均表现最高,其他处理在各生育时期间差异很大.沼液与尿素配合施用可以提高小麦根际土壤微生物数量和酶活性.     

1,3-二氯苯对芦苇湿地土壤生物活性的影响

采用传统微生物培养及酶学方法,研究了1,3-二氯苯(1,3-DCB)对芦苇湿地土壤微生物及酶活的影响。结果表明,1,3-DCB处理芦苇湿地土壤对微生物不同类群影响不同,其中对细菌和放线菌生长具有抑制作用,各浓度1,3-DCB处理对放线菌的抑制较为显著,浓度高于120μg/g显著抑制对细菌的生长。1,3-DCB对真菌表现为先刺激后抑制。在实验过程中,1,3-DCB可显著抑制湿地土壤过氧化氢酶和多酚氧化酶的活性,表明这2种酶是1,3-DCB污染芦苇湿地土壤的敏感指标。     

荒漠草原区土壤粒径组成对柠条根际土壤微生物数量及酶活性的影响

柠条(Caragana korshinskii)是荒漠草原区主要的造林绿化树种,研究其根际土壤微生物和酶活性与不同土壤类型土壤粒径组成的关系有重要意义,然而土壤粒径对荒漠草原柠条根际土壤微生物数量和酶活性的影响知之甚少,探讨土壤颗粒组分与微生物数量、土壤酶活性之间的关系,以及土壤颗粒组成对荒漠草原区固沙灌木植物柠条根际土壤微生物数量及酶活性的影响,可为揭示荒漠草原土壤退化及生态修复提供参考。以宁夏荒漠草原区土壤粒径组成差异显著的灰钙土、红黏土、风沙土环境下栽植的柠条为研究对象,研究不同土壤颗粒组成对根际土壤微生物数量及酶活性的相互关系与影响。结果表明:土壤微生物的数量表现为细菌放线菌真菌。根际土壤中的细菌、真菌数量显著高于非根际,且在3种不同类型的土壤中随着细砂粒的增多,真菌和放线菌数量逐渐降低,而细菌数量呈先增大后减小的趋势;根际与非根际土壤的蔗糖酶、碱性磷酸酶及过氧化氢酶活性均呈现出灰钙土红黏土风沙土的趋势,红黏土根际土壤中的脲酶活性显著高于灰钙土与风沙土;除过氧化氢酶外,土壤酶活性表现为根际高于非根际,在3种不同类型的土壤中随着细砂含量的增加,土壤酶活性均呈递减趋势。土壤颗粒组成与微生物数量之间没有明显的相关性,而与土壤酶活性之间显著相关,土壤酶活性与黏粒、粉粒呈正相关,与细砂、中砂呈负相关关系,根际土壤中酶活性更高,能够为植物及微生物提供更多的营养。     

乌兰布和沙漠东北部沙区人工林土壤微生物及酶活性研究

以荒漠为对照,对乌兰布和沙漠东北部沙区9种人工林0～20 cm和20～40 cm土层的3大类微生物(细菌、放线菌和真菌)及4种酶活性(蔗糖酶、脲酶、过氧化氢和碱性磷酸酶)的生态分布特征进行了研究.结果表明:(1)各林地三大菌数量级均表现为细菌(106)＞放线菌(105)＞真菌(103);在0～40 cm垂直剖面内,细菌数在柠条、沙枣和沙棘林地中较多,两白杨林地中放线菌数量最多,真菌数在花棒和柠条林地中较多,微生物总数整体表现为灌木林地多于乔木林地;随土层加深各林地土壤微生物总数量均呈明显减少趋势.(2)在0～40 cm土层中,两白杨林地蔗糖酶活性最高,小美旱林地脲酶活性和过氧化氢酶活性均较高,沙棘和沙枣林地碱性磷酸酶活性较高;土壤酶活性具有明显垂直分异特征,除过氧化氢酶外其余几种酶活性均随土层深度增加而递减,其中脲酶活性降幅最大.(3)4种土壤酶活性间整体正相关性较好,土壤放线菌数量与其蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶活性呈显著正相关.可见,人工乔、灌林地的土壤微生物数量比荒漠地增加,酶活性增强,土壤生物学性质得到改善;不同林地土壤微生物组成、数量、分布和土壤酶活性存在差异.     

施肥对日光温室黄瓜生长和土壤生物学特性的影响

采用田间试验研究了施肥对黄土高原日光温室黄瓜生长发育和产量,以及对土壤微生物区系和土壤酶活性的影响。结果表明,施用有机肥和沼肥明显促进了黄瓜生长发育,提高了黄瓜产量,叶面施肥可以降低无机化肥和有机肥用量,施肥对日光温室土壤生物学特性有明显影响,施用有机肥和叶面施肥增加了土壤细菌数量;施用无机化肥和沼肥增加了真菌的数量,施用有机肥降低了真菌的数量;施肥增加了放线菌的数量．同时施肥提高了土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶活性,但对过氧化氢酶影响较小．施用有机肥提高了脲酶和磷酸酶活性,施用化肥和沼肥对土壤脲酶和土壤磷酸酶活性影响差异不大。     

硫丹及其主要代谢产物对紫色土中酶活性的影响

采用室内避光培养,研究了硫丹及其主要代谢产物(硫丹硫酸盐和硫丹二醇)在紫色土中的质量浓度变化及其对土壤酶活性的影响。结果表明,α-、β-硫丹在紫色土中的消解过程符合一级反应动力学方程,半衰期分别为32—99d和69—116 d。代谢产物硫丹硫酸盐浓度在前20 d增加较快,30 d后基本趋于稳定;硫丹二醇浓度先增加后减小,15 d时达到最大。5 mg/kg的硫丹处理5 d时对脲酶和硝酸还原酶活性起激活作用,随着培养时间的增加,硫丹处理对脲酶活性从无显著影响逐渐转向抑制,第60天时抑制作用达到最大;高浓度处理(100 mg/kg)强烈抑制脲酶活性,最大降幅达到94.5%。硫丹处理(除5 mg/kg外)对硝酸还原酶活性起抑制作用,浓度越大,抑制作用越强,最大降幅达到89.9%。5 mg/kg的处理抑制多酚氧化酶活性,10—20 mg/kg的处理30 d后由激活逐渐转向抑制;100 mg/kg的处理起激活作用,第15天时酶活性达到最大,随后持续下降,第60天时恢复到对照水平。偏相关分析表明,脲酶、硝酸还原酶活性与硫丹硫酸盐浓度呈显著负相关,硫丹硫酸盐抑制这两种酶的活性;多酚氧化酶活性与α-、β-硫丹、硫丹硫酸盐和硫丹二醇浓度的偏相关性不显著。     

短期放牧对草甸草原土壤微生物与土壤酶活性的影响

【目的】为呼伦贝尔草甸草原生态系统的保护、恢复及重建提供微生物学基础数据。了解草原土壤微生物和酶活性对放牧强度的响应。【方法】分别采集六个不同放牧强度的土壤样品,测定土壤微生物数量、土壤微生物量和土壤酶活性,分析短时期不同放牧强度土壤微生物数量、土壤微生物量和土壤酶活性的变化特征及其相互关系。【结果】不同放牧强度下,菌群数量分布为细菌>放线菌>真菌;土壤微生物数量、微生物量均表现为放牧区高于对照区;在土壤表层(0 10 cm),土壤过氧化氢酶、转化酶和蛋白酶活性表现出随放牧强度的增加先上升后略降的趋势,且放牧区均高于对照区,与土壤表层比较,在较深层(10 cm 20 cm),土壤细菌、真菌的数量和微生物量碳、氮下降幅度随放牧强度的增大而增大。土壤微生物数量、微生物量及土壤酶活性的垂直分布为0 10 cm>10 cm 20 cm。相关分析结果表明:放牧干扰条件下,土壤微生物数量与微生物量之间均存在显著或极显著的相关性。土壤酶活性与微生物数量、微生物量密切相关,过氧化氢酶、转化酶与细菌、放线菌极显著相关(P<0.01)、与微生物量碳显著相关(P<0.05);蛋白酶与真菌及微生物量碳、氮极显著相关(P<0.01),与细菌显著相关(P<0.05)。【结论】适度放牧可使土壤微生物数量、微生物量和土壤酶活性增加。土壤微生物数量、微生物量与土壤酶活性之间具有密切关系。     

保护性耕作对麦药轮作土壤酶活性和微生物数量的影响

以传统耕作(T)为对照,研究了免耕(NT)和免耕+秸秆覆盖(NTS)保护性耕作对麦药轮作后土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性与细菌、真菌和放线菌数量的影响。试验结果表明:麦药轮作后,从T、NT至NTS,0-5cm、5-10cm和10-30cm同层土壤各种酶活性均逐渐增强,以NTS处理效果最好。表层土壤水解酶活性变化最明显,NTS较T菘蓝土壤表层脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性分别提高38.53%、39.65%和110.00%,小麦土壤分别提高28.10%、19.71%和75.00%,均对蔗糖酶活性影响最大;过氧化氢酶均为深层土壤变化最明显,菘蓝和小麦土壤分别提高9.09%和18.91%。麦药轮作后菘蓝T、NT至NTS同层土壤各种微生物数量和总数逐渐升高,NTS处理效果最好,而小麦土壤表层和中层微生物数量逐渐增加,NTS处理效果最好,但深层土壤细菌、真菌数量和微生物总数呈T低,NT升高,NTS又降低的趋势,土壤放线菌数量则逐渐升高。菘蓝0-5cm土壤细菌、真菌、放线菌数量和微生物总数NTS较T分别提高22.81%、55.56%、67.14%和22.81%,小麦土壤分别提高62.84%、92.86%、14.29%和66.67%。麦药轮作后菘蓝不同耕作处理土壤细菌数量和微生物总数较小麦土壤减少了10倍左右。     

扎龙季节性湿草甸土壤养分和土壤微生物特性

以扎龙自然湿地典型季节性湿草甸为试验对象,研究了土壤微生物特性和土壤养分空间分布规律及其主要影响因子.结果表明:土壤养分、微生物群落数量、微生物量碳、氮均呈现明显的垂直分布特征;土壤酶活性的空间分布因受多种因素影响而表现复杂.逐步线性回归分析表明:土壤微生物生物量碳、氮均分别与β-葡萄糖苷酶、脲酶、磷酸酶显著相关(P<0.05);有机碳与放线菌数量、过氧化氢酶活性显著相关(P<0.05);速效钾、全氮、水解性氮、C/N分别与放线菌数量、细菌数量、β-葡萄糖苷酶活性、土壤微生物生物量氮显著相关(P<0.05);全P、pH与土壤微生物活性无显著相关关系(P>0.05).采用主成分分析构建了湿地土壤养分的评价模型及微生物学预测模型.     

Enantioselective effects of metalaxyl on soil enzyme activity

The enantioselective effects of the chiral pesticide metalaxyl on soil enzyme activity were investigated. Incubation experiments were conducted to investigate the effects of metalaxyl enantiomers at different concentrations on the activities of urease, invertase, and catalase as well as the type of activity change (activation vs. inhibition) at different times during incubation. The results indicated that the effects of metalaxyl on the activity of soil enzymes were not only related to the concentration of the enantiomers and soil incubation time, but also to the chiral configuration, suggesting the effects were enantioselective. A pattern of inhibition‐recovery‐slight stimulation was observed in urease activity of the soil samples treated with metalaxyl enantiomers, but the effects of (–) ‐R‐metalaxyl were stronger than those of (+)‐S‐metalaxyl at the same concentration. Invertase activity in soil samples treated with metalaxyl enantiomers initially sharply decreased before finally returning to the normal level, and the effects of (+)‐S‐metalaxyl were stronger than those of (–) ‐R‐metalaxyl at the same concentration. Metalaxyl enantiomers influenced catalase activity in a pattern of slight stimulation‐inhibition‐recovery, and the effects of (–) ‐R‐metalaxyl were stronger than those of (+)‐S‐metalaxyl at the same concentration.     

苜蓿和小麦长期连作对土壤酶活性及养分的影响

在长武长期轮作与施肥定位试验的基础上,对黄土高原沟壑区苜蓿和小麦连作27年后的黄盖黏黑垆土土壤酶活性及土壤养分进行了测定,探讨苜蓿和小麦长期连作对土壤酶活性及肥力的影响.结果表明： 苜蓿和小麦连作施肥都能提高土壤酶活性;同一作物不同施肥措施的土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性差异不显著,但相同施肥条件下,苜蓿连作比小麦连作的土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性高;不同作物种类及施肥措施的土壤过氧化氢酶活性差异不明显;氮磷肥和有机肥配施(NPM)的土壤脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性较高,而蔗糖酶活性较低;苜蓿连作比小麦连作更有利于土壤有机质、全氮及速效氮的积累,氮磷肥和有机肥配施有利于培肥土壤.
     

呋喃丹对土壤酶活性的影响

通过模拟方法,研究了呋喃丹与土壤中3种重要水解酶类—土壤脲酶、转化酶和碱性磷酸酶的关系及其影响因素.结果表明:呋喃丹加入土壤后,土壤脲酶活性最初受到抑制,随培养时间的延长,呋喃丹的生态毒性逐渐降低,并最终激活脲酶;在0.3%呋喃丹浓度范围内,土壤脲酶、碱性磷酸酶和转化酶均被激活,且部分样品的转化酶活性与呋喃丹浓度呈显著或极显著正相关,说明转化酶活性可在一定程度上表征土壤受呋喃丹污染的程度,且0.3%浓度呋喃丹的生态毒性较弱,对土壤质量及生态环境比较安全.     

汞对土壤酶活性的影响

利用室内模拟方法,研究了重金属Hg对不同土样脲酶、转化酶和中性磷酸酶活性的影响.结果表明,Hg可显著地抑制土壤脲酶和转化酶的活性,但不同土样Hg对两种酶活性的抑制程度有很大差别.HgCl₂浓度与两种酶活性之间的关系均可用对数方程很好地描述(P<0.05).4个土样的脲酶ED₅₀(生态剂量)分别为87.99、5.47、24.05和19.88 mg·kg^-1;转化酶的ED₅₀分别为76.68、727.49、236.52和316.59 mg·kg^-1.脲酶对Hg污染比转化酶敏感;有机质对土壤酶活性有一定的保护作用.除连续2年施用大量有机肥的草甸棕壤土样中Hg对中性磷酸酶有显著的激活作用外(P<0.05),其它土样无显著变化,表明中性磷酸酶活性对Hg污染反应不敏感.     

酸雨、铜和莠去津对土壤水解酶活性的影响

运用正交试验设计方案,考察了酸雨、重金属铜和农药莠去津复合污染情况下各因素的主效应及两两交互作用对土壤脲酶、转化酶和酸性磷酸酶活性的影响。结果表明,H^+、Cu^2+对酶活性影响显著且其对3种酶的抑制效应为H^+>Cu^2+;Al^3+仅对脲酶表现出一定的激活效应;而除磷酸酶外,莠去津对脲酶、转化酶活性无明显影响。交互作用试验表明：莠去津×Cu的协同作用主要表现为对磷酸酶活性的影响;而H×Cu对脲酶、转化酶均表现为颉抗作用;在本文所考察的浓度范围内,未见莠去津与氢有显著的交互作用存在3种酶中,以磷酸酶对外来污染物最为敏感。     

三峡库区不同林龄马尾松土壤养分与酶活性的关系

基于对三峡库区不同林龄马尾松林下土壤养分和酶活性的测定及典范对应分析,探讨了不同林龄马尾松林土壤养分、酶活性特征及其相互关系.结果表明:马尾松林0 ～ 20 cm土壤有机质、总氮、铵态氮和有效磷含量均表现出成熟林＞中龄林＞近熟林;随着林龄的增加,土壤转化酶活性先降低后增加,纤维素酶、多酚氧化酶活性逐渐降低,而脲酶和过氧化物酶活性先增加后降低.经典范对应分析,不同林分中主要土壤养分对酶活性的影响顺序为总氮＞有机质＞pH＞容重＞铵态氮＞有效磷,转化酶与土壤有机质、总氮、总磷呈显著正相关,过氧化物酶与有机质、总氮、总磷、容重呈显著负相关,土壤主要养分含量高,转化酶活性较高,过氧化物酶活性相对较低.转化酶、纤维素酶和过氧化物酶是评价土壤质量及肥力较好的生物学指标.     

高寒灌丛生长季土壤转化酶与脲酶活性对增温和植物去除的响应

对青藏高原东缘窄叶鲜卑花土壤转化酶与脲酶活性对增温(0.6～1.3 ℃)和植物去除的响应进行研究,以了解气候变暖和植被干扰对高寒灌丛生长季不同时期土壤生态过程的影响.结果表明: 增温在整个生长季节使去除/不去除植物处理土壤转化酶活性显著增加了3.7%～13.3%.增温除在生长季末期对不去除植物处理土壤脲酶活性影响不显著以外,在其他时期使去除/不去除植物处理土壤脲酶活性显著增加10.8%～56.3%.去除植物处理对土壤转化酶与脲酶活性的影响因增温与生长季节而存在显著差异.去除植物显著降低了不增温样方生长季初期和末期与增温样方整个生长季节土壤转化酶活性,而没有显著影响生长季中期不增温样方土壤转化酶活性.去除植物仅在生长季末期使不增温样方土壤脲酶活性显著降低了10.5%;而在增温样方,去除植物仅在生长季初期和中期使土壤脲酶活性显著降低16.0%～18.7%.以上结果有利于全面认识高寒灌丛生态系统土壤碳氮循环过程.     

高浓度二氧化碳处理对红松幼苗土壤水解酶活性的影响

研究了700和500 μmol·mol^-1高浓度CO₂处理的红松幼苗0～10 cm土层土壤蛋白酶、脲酶、淀粉酶、转化酶和磷酸酶活性的变化.结果表明,土壤蛋白酶(除7月)、脲酶、淀粉酶(除7月)和磷酸酶(除9月)活性在高浓度CO₂条件下极显著增加,而转化酶(除9月)活性却极显著降低.不同高浓度CO₂对酶活性的影响程度不同,500 μmol·mol^-1浓度CO₂处理对蛋白酶和磷酸酶活性的影响较700 μmol·mol^-1处理明显,而700 μmol·mol^-1浓度CO₂处理对脲酶、淀粉酶和转化酶活性的影响较500 μmol·mol^-1显著.     

模拟氮沉降对太岳山油松林土壤酶活性的影响

为研究土壤酶活性对氮沉降增加的响应,以山西太岳山油松人工林和天然林为研究对象,于2009年8月开始实施模拟氮沉实验,试验设置对照(CK,0 kg N hm-2a-1);低氮(LN,50 kg N hm-2a-1);中氮(MN,100 kg N hm-2a-1);高氮(HN,150 kg N hm-2a-1)4种氮处理,自2012年起每年5、7、9月在各处理样方采集表层0—20 cm土壤,测定土壤酶活性(过氧化物酶、多酚氧化酶、纤维素酶、蔗糖酶、脲酶、中性磷酸酶)。研究结果表明:施氮处理下的脲酶与中性磷酸酶活性均有所提高,而低氮处理下天然林中的多酚氧化酶与人工林中的蔗糖酶显著低于对照,中氮、高氮处理下过氧化物酶、多酚氧化酶、天然林中的纤维素酶以及人工林中的蔗糖酶显著降低。总的来说,人工模拟氮沉降促进了土壤中脲酶和中性磷酸酶的活性,抑制了过氧化物酶和多酚氧化酶的活性,并降低了天然林土壤中的纤维素酶活性和人工林中的蔗糖酶活性,但对天然林中蔗糖酶和人工林中的纤维素酶无影响。主导木质素降解的多酚氧化酶活性与纤维素酶、蔗糖酶活性显著相关,纤维素酶与蔗糖酶活性的下降可能是由木质素降解受到抑制,土壤微生物可利用碳源减少所引起。另外,受到天然林土壤含氮量较高的影响,与人工林相比,天然林的多酚氧化酶活性对模拟氮沉降更敏感。由于被抑制的酶均与土壤有机质降解密切相关,氮沉降增加将减缓山西油松林土壤有机质的降解,有利于有机质在土壤中的积累。     

模拟氮沉降增加条件下土壤团聚体对酶活性的影响

氮沉降增加改变了森林土壤生态系统物质输入,影响土壤生物及酶活性,而土壤团聚体内相对稳定的微域生境可能减弱或延缓土壤生物和酶对氮沉降增加的响应强度。以广东省东莞大岭山森林公园荷木人工林为研究对象,用模拟N沉降方法,分析了2011年12月到2012年11月一年内氮沉降增加条件下表层混合土壤和土壤团聚体内脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性的变化及影响因素,旨在理解氮沉降增加条件下土壤团聚体对酶活性的影响。结果表明:氮沉降增加对表层混合土壤中脲酶和蔗糖酶的抑制作用不显著,而酸性磷酸酶受氮沉降显著影响,表现为低氮(50 kg N hm-2a-1)促进,高氮(300 kg N hm-2a-1)抑制的规律。表层土壤团聚体内脲酶活性随氮沉降增加而降低,N300处理显著低于对照;蔗糖酶和酸性磷酸酶活性随氮沉降增加先降低后增加,N100处理最低,分别比其他处理降低了6.46%—25.53%和42.33%—68.25%。试验区内各粒径土壤团聚体内酶活性高于混合土壤,且随团聚体粒径增加酶活性均为先增加后降低。不同粒径土壤团聚体的3种酶活性均以2—5 mm最高,但脲酶、酸性磷酸酶在各团聚体粒径间差异不显著,蔗糖酶活性2—5 mm显著高于5—8 mm。土壤酶相对活性指数和相对活性综合指数结果显示,超过85%的团聚体粒径内的相对酶活性指数大于1,而土壤酶相对活性综合指数均大于1。以上结果表明,氮沉降增加条件下土壤团聚体对其团聚体内的土壤酶活性有隔离保护作用,但其隔离保护效果与酶的种类和土壤团聚体粒径有关。