红壤柑桔园土壤熟化与酶活性相关性的研究

本文通过对不同垦植年限红壤權柑园土壤化学性状和土壤酶活性的研究,讨论了土壤酶活性与土壤养分含量的关系,土壤酶活性与红壤柑桔园土壤熟化度的相关性,以及土壤酶在红壤果园土壤定向培肥进程中的作用。本研究表明,土壤酶活性可作为红壤柑桔园土壤热化度的重要指标,进而探讨了以土壤酶活性指标作力表征红壤果园土壤熟化度的可能性。     

长期施肥下红壤地区土壤熟化肥力评价

以湖南祁阳中国农业科学院红壤实验站的"生土熟化"长期定位试验(1982—2007年)为基础,运用数值化理论综合评价分析了红壤地区3种母质土壤(花岗岩母质土壤、第四纪红壤、紫色砂页岩土壤)在6种熟化措施(不施肥,CK;不施肥+秸秆还田,CKR;施氮磷钾化肥,NPK;施氮磷钾化肥+秸秆还田,NPKR;施有机物稻草,M;施有机物稻草+秸秆还田,MR)下土壤肥力的变化特征.结果表明:综合肥力指数(IFI)与作物相对产量显著相关,能较好地反映土壤肥力状况.3种土壤IFI均表现为NPK,NPKRM,MRCK,CKR,且均以NPKR处理最高,分别达到了0.77(花岗岩母质土壤)、0.71(第四纪红壤)和0.71(紫色砂页岩土壤),秸秆还田比秸秆不还田处理提高了6.72%～18.83%.3种母质土壤IFI均在熟化7年左右出现一个拐点;IFI的年增加速率表现为:紫色砂页岩土壤(0.016a-1)第四纪红壤(0.011a-1)花岗岩母质土壤(0.006a-1).有机无机肥配施和秸秆还田是快速提高南方红壤地区土壤肥力的重要措施.     

红壤丘陵山地柑桔园土壤熟化问题的初步探讨

丘陵山地红壤广泛分布于我国江南,由于地处优越的自然生物气候条件,各省已利用红壤丘陵山地开垦了数以百万亩的柑桔园。然而,这些园地土壤在不同程度上仍表现出自然土壤的基本特性,即所谓“瘠、酸、黏、旱”。针对这些问题,各地柑桔区对这类土壤进行了颇有成效的改良利用,明显改善了土壤性状,加速了红壤柑桔园土壤的熟化过程,从而提高果园土壤的熟化度,为创造柑桔高产、稳产、优质提供了最基本的土壤条件。     

脐橙果园土壤养分动态与酶活性的季节变化

土壤酶活性可用于衡量土壤养分供应能力及土壤质量,而其季节变化可反映养分供应与植物需求的耦合关系。在赣南地区选取施肥模式类似,种植年限分别为9、20和31年的脐橙果园为研究对象,测定土壤养分含量,监测土壤酶活性的季节变化。结果表明:土壤有机碳(C)、全氮(N)和全磷(P)均表现为随种植年限延长逐渐提高;土壤蔗糖酶活性表现为20年高于9年和31年,脲酶为9年和21年高于31年,而酸性磷酸酶不同种植年限之间差异不显著。土壤C、N、P的转化和供应速率与养分含量提高的变化趋势不一致,种植年限至31年,土壤C和N供应速率均表现出下降的趋势;且土壤蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶活性的季节变化与脐橙初冬C贮存、春夏N需求和夏末秋初P转移更明显的节律不吻合。因此推断,随着种植年限增加,土壤养分转化和供应速率下降,N和P供应失衡、养分供应的季节变化与果树需求不协调可能是导致赣南高龄果园土壤质量及脐橙产量和品质下降的重要原因。     

红壤丘陵山地柑桔园土壤熟化问题的初步探讨(简报)

丘陵山地红壤广泛分布于我国江南,由于地处优越的自然生物气候条件,而成为发展柑桔等亚热带果树的重要基地。然而,这些园地土壤仍不同程度表现出自然土壤的基本特性,即所谓的“瘠、酸、粘、旱”,故改良红壤,促进土壤熟化,是创造柑桔高产、稳产、优质的基本条件之一。为此,探讨红壤柑桔园土壤熟化问题,是亚热带地区     

宫川蜜柑根际土壤酶活性与土壤养分含量相关性的研究

研究了不同肥力水平的宫川蜜柑根际土壤酶的活性及其与土壤农化特性的关系。结果表明 :高产园的土壤酶活性显著高于低产园的土壤酶活性。经统计分析 ,土壤酶活性与养分含量均呈极显著相关。而且酶的活性在土壤中的分布有一定的规律性。其水平分布是在树冠内半径的 4 /5处至树冠滴水线范围内 ,酶的活性最高 ,由此处向内向外酶的活性逐渐降低 ;其垂直分布是 0～ 2 0 cm土层酶的活性最高 ,随土层的加深而逐渐降低     

红壤酶活性与肥力的关系

对供试红壤的基本化学性质、微生物量以及酶活性进行分析.结果表明,红壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶及过氧化氢酶与土壤有机碳、全氮及全磷显著相关或极显著相关,这些酶活性反映了红壤肥力水平的差异.土壤酶活性聚类分析结果与根据土壤化学、生物学性质所得结果基本相似.酶活性可用于评价红壤肥力质量.新鲜土样的酶活性不仅高于风干土样,且与土壤肥力质量联系更为密切.     

红壤茶树根层土壤基础呼吸作用和酶活性

对不同树龄茶树根层土壤的呼吸作用(包括代谢熵qCO2)和土壤酶(脲酶、转化酶和酸性磷酸单酯酶)活性进行了研究、不同树龄茶树根层土壤日基础呼吸作用强度(36．23—58．52mg·kg^-1·d^-1)和日代谢墒(0．30一0．68)都以40和90年茶树较为接近,分别显著大于和小于10年树龄茶树根层土壤;服酶活性(41．48—47、72mg·kg^-1·d^-1)则三者间差异不大,虽然随树龄增长而下降;转化酶活性(189．29—363．40mg·kg^-1·d^-1)也随树龄增长而下降,并且10年茶树根层土壤显著大于40和90年树龄茶树;而酸性磷酸单酯酶活性(444．22—828．32mg·kg^-1·d^-1)相反,随树龄增长而增强．结果表明,土壤基础呼吸作用、代谢熵和3种土壤酶活性都与茶树树龄、土壤pH、土壤有机碳、土壤全氮、土壤可活性酚总量、及土壤微生物生物量密切相关．     

植被恢复对亚热带退化红壤区土壤化学性质与微生物群落的影响

利用1991年在江西省泰和县严重退化的丘陵红壤区建立的长期森林恢复实验基地,以自然恢复的荒草地为对照,分析了湿地松纯林、枫香纯林、湿地松-枫香混交林3种植被类型造林19年后土壤养分和微生物群落数量的变化.结果表明:枫香纯林和湿地松-枫香混交林的土壤有机碳含量(15.16±3.53和16.42±0.49 g·kg-1)显著高于荒草地(9.30±1.13g·kg-1);土壤全磷含量表现为荒草地(0.30±0.02 g·kg-1)＞湿地松-枫香混交林(0.22±0.04g·kg-1)＞枫香纯林(0.14±0.01 g·kg-1);土壤有效磷含量为枫香纯林(1.66±0.02mg·kg-1)、湿地松-枫香混交林(2.47 ±0.27 mg·kg-1)和湿地松纯林(1.15±0.71 mg·kg-1)显著高于荒草地(0.01±0.00 mg·kg-1);土壤的微生物总数、细菌数量及百分比、土壤无机解磷菌和有机解磷菌数量均为枫香纯林、湿地松-枫香混交林显著高于湿地松纯林和荒草地;真菌数量及百分比、放线菌百分比为枫香纯林、湿地松-枫香混交林显著低于荒草地;土壤有机碳含量与细菌百分比呈极显著正相关,与真菌和放线菌百分比呈显著负相关;土壤有效磷与有机解磷菌数量呈显著正相关,与无机解磷菌数量不相关.枫香纯林和湿地松-枫香混交林可以作为亚热带退化红壤区植被恢复的推荐模式.     

土壤增温对亚热带杉木幼树不同深度土壤微生物胞外酶活性的影响

土壤微生物胞外酶可有效反映气候变暖对土壤微生物功能和土壤有机质分解的影响.目前关于气候变暖对土壤微生物胞外酶活性(EEAs)影响的相关研究主要关注有机碳含量较丰富的表层土壤(0～20 cm),而对深层土壤(>20 cm)EEAs的研究仍较缺乏.因此,本研究关注土壤增温对亚热带不同深度(0～10 cm、10～20 cm、20～40 cm和40～60 cm)EEAs的影响及主要调控因素,其中微生物胞外酶包括参与碳循环的β-葡萄糖苷酶(BG)、纤维二糖水解酶(CBH)、酚氧化酶(PHO)和过氧化物氧化酶(PEO).结果表明: 土壤增温提高了0～10 cm和10～20 cm土壤所有胞外酶的活性(18%～69%).在20 cm以下的深层土壤中,土壤增温仅显著提高了20～40 cm的PHO(10%),而对其余胞外酶的活性无显著影响或有一定的抑制作用(13%～31%).冗余分析(RDA)结果表明: 在微生物可利用有机碳较丰富的表层土壤中,铵态氮(NH₄⁺-N)和土壤含水率(M)是调控EEAs的主要因素,增温增强了微生物与植物之间的养分竞争,因而提高EEAs以获取微生物所需的养分NH₄⁺-N;而在微生物底物有效性较低的深层土壤中,EEAs主要受可溶性有机质(可溶性有机碳和可溶性有机氮)和微生物生物量(MBC)的影响,增温提高深层土壤可溶性有机质的含量,为微生物提供更多的底物,减少微生物对EEAs的需求,进而降低EEAs.本研究发现,不同深度EEAs对土壤增温具有不同响应,且土壤增温条件下表层和深层土壤的EEAs具有明显不同的调控因素.因此,加强不同深度土壤微生物的研究对于准确评估生态系统碳循环对全球变暖的响应具有重要意义.     

红壤坡面土壤团聚体特性与侵蚀泥沙的相关性

借助室内人工模拟降雨试验为研究手段,以强降雨过程中红壤丘陵区坡菜地侵蚀泥沙颗粒组成及土壤团聚体稳定性变化特征与规律为研究目的,分别在不同坡长(2,3,4m)、不同植被覆盖度(0,30%,60%,90%)条件下进行了有效模拟降雨试验共计12场次,每场次降雨试验的产流历时设计为30min,固定雨强为2.0mm/min。试验结果表明:1)侵蚀泥沙中颗粒粒径以2μm粘粒和2—20μm细粉粒为主。在原土中,粘粒(0—2μm)和细粉粒(2—20μm)含量之和占总量的43.92%,在泥沙中粘粒和细粉粒之和占总量的约57.08%,均出现不同程度的增加;2)在不同处理中,坡面土壤1mm干筛法团聚体含量明显大于湿筛团聚体(1mm)的含量,可认为水稳性团聚体的含量更能作为衡量土壤结构的稳定性的指标。0.25mm团聚体分散度(PAD0.25)和2mm团聚体分散度(PAD_2)含量均出现增大,而0.25mm水稳性团聚体含量(WAS_(0.25))减少,植被覆盖度对土壤团聚体稳定性影响明显强于坡长;3)WAS_(0.25)含量是影响侵蚀泥沙的颗粒粒径分布的主要因素,随着坡面土壤中WAS_(0.25)的增加,侵蚀泥沙的平均重量直径逐渐降低。同时,泥沙颗粒平均直径与土壤团聚体平均重量直径(MWD_(团聚体))含量呈极显著负相关,可知坡面大团聚体越稳定,坡面土壤的粗化过程越不易形成。     

亚热带果园土壤固碳潜力估算——以永春县为例

为了解亚热带果园土壤的固碳潜力, 比较分析了永春县果园土壤有机碳含量在1982 年到2010 年的变化, 并估算了现有经营条件下亚热带果园土壤的固碳潜力。结果表明, 近28 年来, 永春县果园表层土壤有机碳含量总体呈上升的趋势;不同气候区域的土壤有机碳年均变幅为南亚热带气候区 > 过渡带 > 中亚热带气候区。有机碳年均变幅与初始有机碳含量的相关分析表明, 永春县果园土壤有机碳潜在储存能力估计值为13.74~21.05 g kg^-1。按照2010 年的土地利用方式、耕作措施、施肥水平和气候条件, 永春县果园土壤的固碳潜力为64108.77 t。这些有助于认识和评价我国果园土壤碳汇能力和固碳潜力。     

苹果专用肥对旱地果园土壤酶活性以及微生物多样性的影响

在10年生旱地红富士苹果园,研究了施用等养分(N、P2O5、K2O)量的无机肥(IF)、农家肥+无机肥(MIF)、苹果专用肥(ASF)后土壤养分、酶活性和微生物群落功能多样性的变化。结果表明,MIF和ASF处理显著提高了土壤有机质含量,分别较IF处理提高24.01%和21.07%,而土壤全氮含量在处理间无显著性差异;IF和ASF处理下土壤有效氮、速效磷和速效钾含量均高于MIF处理。MIF和ASF处理均显著提高了土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性,且ASF处理下土壤脲酶和蔗糖酶活性亦显著高于MIF处理,分别增加18.97%和13.69%。ASF处理的土壤微生物群落平均颜色变化率(AWCD)、碳源利用丰富度指数(S)、物种丰富度指数(H)、优势度指数(D)均为最高;土壤微生物利用的碳源主要是糖类、多聚物类、氨基酸类和羧酸类,ASF处理显著提高了土壤微生物对羧酸类、多酚类和胺类的利用。主成分分析结果表明,不同施肥处理改变了土壤微生物碳源利用特征出现分异,对第一主成分(PC1)影响较大的碳源主要是糖类。不同施肥对果园土壤酶活性和微生物群落功能产生了显著影响,ASF处理更有利于提高土壤酶活性以及微生物群落功能多样性。     

亚热带杉木人工林土壤胞外酶活性对隔离降雨的季节响应

土壤酶在养分矿化过程中起着至关重要的作用,是预测土壤向植物提供养分能力的特殊传感器。土壤酶的催化、生产和降解速率受水分调节,而全球气候变暖所引起的降水减少将对中亚热带地区森林生态系统造成深刻影响,但是关于中亚热带杉木人工林土壤酶活性对降水变化响应的研究还是相对匮乏。通过隔离降雨模拟实验减少50%的降水,探究干湿两季中亚热带杉木人工林表层土壤的理化性质、胞外酶活性和有效养分对降水减少的响应。研究的胞外酶有:参与碳循环的β-葡萄糖苷酶(βG)、纤维素水解酶(CBH)、酚氧化酶(PHO)、过氧化物酶(PEO)。冗余分析结果显示:干季时的土壤酶活性主要是受土壤含水量、硝态氮和可溶性有机碳(DOC)的影响,湿季则主要受微生物量碳、DOC和铵态氮的影响。湿季的土壤酶活性总体大于干季的土壤酶活性。除了干季的酚氧化酶外,无论干季或是湿季,几乎所有土壤酶活性在降水减少后均有所提高,其中βG活性变化最为显著。这可能是因为中亚热带地区降水丰富,尽管进行了隔离降雨处理,但水分仍然未达到限制水平;也可能是酶活性对降水减少这种不利的环境变化做出的响应或适应策略。本研究也为未来气候变化降水减少下对预测碳循环和养分循环提供了一定的科学依据。     

退化红壤区人工林土壤的可溶性有机物、微生物生物量和酶活性

以江西省泰和县退化红壤区18年生马尾松纯林(Ⅰ)、马尾松 枫香 木荷混交林(Ⅱ)、木荷纯林(Ⅲ)和枫香纯林(Ⅳ)4种人工林林分为对象,并以自然恢复的无林荒草地为对照(CK),研究其土壤的可溶性有机碳(SOC)、氮(SON),微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN)和土壤酶活性的变化.结果表明： 在0～10 cm土层,各林分类型的土壤SOC、SON含量分别为354～1007 mg·kg^-1和24～73 mg·kg^-1,MBC、MBN含量分别为203～488 mg·kg^-1和24～65 mg·kg^-1,脲酶和天门冬酰胺酶活性分别为95～133 mg·kg^-1·d^-1和58～113 mg·kg^-1·d^-1.不同林分类型之间SOC、SON含量为Ⅳ>CK > Ⅲ>Ⅰ>Ⅱ,MBC、MBN含量为CK>Ⅳ>Ⅲ>Ⅰ>Ⅱ,天门冬酰胺酶活性为Ⅳ>CK>Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ,差异显著,而脲酶活性没有显著差异.随着土层加深,SOC、SON、MBC、MBN、脲酶及天门冬酰胺酶活性下降.在0～20 cm土层,SOC、SON、MBC、MBN、全碳和全氮两两之间达极显著相关.天门冬酰胺酶活性与SOC、SON、MBC、MBN、TSN、全碳、全氮极显著相关;而脲酶活性与SON、MBCMBN、TSN、全碳显著相关.     

亚热带区4种林地土壤微生物生物量碳氮磷及酶活性特征

在位于亚热带丘陵区的长沙县大山冲林场选取地域毗邻、环境条件(立地、土壤、气候)基本一致的杉木人工林(CL)和3种次生林:马尾松-柯(又名石栎)针阔混交林(PM-LG)、南酸枣落叶阔叶林(CA)、柯-青冈常绿阔叶林(LG-CG),每种林地随机设置5个20 m×20 m的样地,分别采集表层(0—15 cm)和亚表层(15—30 cm)土壤样品,测定土壤微生物生物量碳(B_C)、氮(B_N)、磷(B_P)和蔗糖酶(INV)、脲酶(URE)、酸性磷酸酶(ACP)、过氧化氢酶(CAT)活性,分析4种林地土壤微生物生物量和酶活性及其与土壤化学性质的关系。结果表明:表层和亚表层土壤B_C、B_N、B_P和ACP活性依次为:CA LG-CG PM-LG CL,INV和URE活性依次为:LG-CG CA PM-LG CL,CAT活性依次为:CA PM-LG LG-CG CL,说明森林植被恢复对土壤微生物生物量和酶活性有明显的促进作用。通径分析表明,土壤B_C、B_N、B_P的直接影响因素和主要影响因素分别为SOC和TN/TP,TN和TN/TP,TP和SOC/TP,而TN/TP与B_C之间,TN与B_N之间具有较强的负相关;INV、ACP活性的直接影响因素主要是TN、TN/TP,其中TN/TP与INV、ACP活性具有较强的负相关;URE、CAT活性分别为B_P/TP和B_P,B_C/SOC和SOC,其中B_P与URE活性具有较强的负相关,B_C/SOC、SOC两者与CAT活性具有较强的正相关。此外,土壤B_C、B_N、B_P以及INV、URE、ACP、CAT活性的剩余余项通径系数较低,说明土壤化学性质对土壤微生物生物量,以及土壤化学性质和微生物生物量对土壤酶活性具有较大的影响。土壤B_C、B_N、B_P之间及其与土壤酶活性呈显著正相关。     

银杏园土壤酶活性与土壤肥力的关系研究

研究了银杏土壤酶活性与土壤肥力的关系,试图探索利用土壤酶活性作为评价银杏果园土壤肥力的指标。结果表明,有３种酶的活性与土壤肥力存在着极为密切的关系,酶活性随土壤肥力的高低而有规律地变化。根据相关分析,该土壤的脲酶、蛋白酶、转化酶的活性均与土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷、速效钾及银杏果实产量呈极显著相关。不同土壤酶活性之间也存在极显著的相关性。因此,土壤酶活性作为评价银杏土壤肥力水平的指标是可行的。     

亚热带林分土壤呼吸及其与土壤温湿度关系的模型模拟

利用Li-6400-09系统,对我国亚热带地区3种主要林分类型(常绿阔叶林、杉木林和毛竹林)的土壤呼吸和土壤温、湿度进行了野外测定,并采用多种模型对土壤呼吸与土壤温、湿度的关系进行拟合.结果表明:毛竹林、常绿阔叶林和杉木林的土壤呼吸碳通量分别为12.84、11.70和7.12tC.hm-2.a-1;3种林型土壤呼吸具有相似的时间变化格局,其日变化均在11:00—12:00达到峰值,1:00—3:00最小;季节变化中,7、8月达到峰值,12月和翌年1月最小;Van′tHoff模型和LloydandTaylor方程在描述土壤呼吸与土壤温度的相关性时差异不大,但LloydandTaylor模拟得出的土壤呼吸值小于实测值;二次项模型和幂函数模型能较好地模拟土壤呼吸与含水量的关系,土壤含水量对土壤呼吸具有双向调节作用,但只有杉木林二者相关性达到显著水平;土壤水热双因子模型比单因子模型能更有效地描述土壤呼吸对土壤温、湿度协同变化的响应特征;协方差分析消除土壤温度、土壤含水量的影响后,植被类型对土壤呼吸的影响达到显著水平(R2=0.541);空气温度、空气相对湿度和光合辐射也在不同程度上影响着土壤呼吸变化,且空气温度的影响达到显著水平.     

高山草甸土壤过氧化氢酶活性的研究

土壤过氧化氢酶活性与土壤呼吸作用强度和土壤微生物的生命活动相关,它在一定程度上反映了土壤微生物学过程的强度。本文系作者于1986年8月在青海省海北高寒草甸生态系统定位站,对4种植被类型土壤的过氧化氢酶活性进行研究的初步结果。研究方法1.土壤样品的采集样品采自海北高寒草甸生态系统定位站,植被类型分别为:矮嵩草(Kobresis humilis)草甸,金露梅(Dasiphora fruticosa)灌丛,垂     

套种对南方红壤坡耕地经济果园土壤团聚体分布及稳定性的影响

为研究红壤丘岗区经济果园套种模式对新改坡耕地土壤团聚体分布及稳定性的影响,以坡度约12°、坡长18 m、宽度1.5 m的12个猕猴桃种植试验小区为对象,设计连续3年套种紫薯(PSP)、毛叶苕子(HV)、荒草(W)3种模式,以无植被覆盖裸地(CK)为对照,测定不同坡位0～15 cm表层土壤团聚体指标。结果表明:套种处理的土壤水稳定性团聚体(WR_>0.25)数量和大小均有不同程度增大趋势,其增幅顺序为PSP>HV>W>CK。土壤团聚体结构破坏率(PAD)和分形维数(D)的顺序为CK>W>HV>PSP,表明套种紫薯坡地土壤团聚体的稳定性最好,毛叶苕子次之。沿顺坡方向,所有处理WR_>0.25含量、团聚体平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)均呈减小趋势,而PAD和D呈逐渐增大趋势,表明新改坡耕地土壤的结构性沿坡长方向呈现变差的趋势。D与MWD、GMD、>0.25 mm团聚体含量均呈显著负相关。套种能够增加丘岗坡地经济果园土壤团聚体数量和大小,改善土壤团粒结构,提高土壤质量。