六氯苯胁迫下2种湿地植物根际土壤微生物数量与酶活性变化

为揭示人工湿地植物根际效应对氯苯类化合物生物降解的影响,选取典型湿地植物芦苇(Phragmites australis)和香蒲(Typha angustifolia),模拟室外人工湿地微宇宙系统,研究六氯苯(hexachlorobenzene,HCB)胁迫下根际土壤中微生物数量和酶活性变化。结果显示:芦苇和香蒲表现出明显的根际效应,根际土壤微生物(细菌、真菌、放线菌)数量以及土壤脱氢酶(DEH)、过氧化氢酶(CAT)和多酚氧化酶(PPO)活性均表现为根际土大于非根际土,且香蒲组土壤微生物数量和酶活性均显著高于芦苇组(P0.05);芦苇和香蒲组土壤中HCB含量与微生物数量和3种酶活性呈负相关,香蒲组土壤中HCB含量与DEH活性和PPO活性呈显著负相关(P0.05)。研究表明随着芦苇和香蒲根际土壤微生物数量与酶活性的增加,2种植物的根际效应增强,进而促进湿地系统对HCB的去除。     

落叶松混交林根际与非根际土壤养分、微生物和酶活性特征

近年来,落叶松(Larix gmelinii)纯林导致地力衰退和生产力下降现象引起了林业工作者广泛关注.为了揭示其地力变化的内在机理,对落叶松纯林、落叶松-水曲柳(Fraxinus mandshurica)混交林和落叶松-蒙古栎(Quercus mongolica)混交林中根际土与非根际土的pH值、土壤养分、土壤微生物和土壤酶活性进行了对比分析.结果表明:(1)与纯林相比,混交林能提高根际土与非根际土的pH值,增加土壤有机质、全N、速效N、全P、速效P的含量,尤其能明显增加N素含量;能使土壤微生物总量、细菌和放线菌的数量有所增加,而真菌数量却有所减少;能提高过氧化氢酶、脲酶、蛋白酶、多酚氧化酶和蔗糖酶的活性.(2)与非根际土比较,除混交林中根际土的速效P外,其它养分含量与土壤生物活性均增加.(3)落叶松-水曲柳混交林能显著提高土壤养分和土壤生物活性.这从一个侧面反映了混交能改善落叶松林地和根际土壤环境,为有效防止落叶松林地土壤退化提供了理论依据.     

铝对荞麦和金荞麦根际土壤微生物及酶活性的影响

以两种耐锅性不同蓼科荞麦属植物荞麦和金荞麦为材料,通过土培盆栽试验,比较研究其根际土壤微生态对铝胁迫反应的差异.结果表明,一定质量分数的Al对荞麦和金荞麦根际土壤绌菌具有显著刺激效应,对金荞麦的影响更大,但Al质量分数过高,对细菌的刺激效应明显减弱,甚至产生抑制作用,荞麦和金荞麦根际土壤真菌数量均随着Al质量分数的升高而明显增加,荞麦根际土壤真菌增加幅度更为显著,Al胁迫下二者根际放线菌数量的变化亦表现出一定的差异;Al胁迫下,养麦和金荞麦根际土壤氨化细菌、硝化绌菌、反硝化细菌等氮素生理群微生物的变化趋势亦显示出明显差异,整体上荞麦根际土壤细菌生珲群对Al胁迫比金荞麦更敏感;Al胁迫对荞麦和金荞麦根际土壤过氧化氢酶活性均表现出较弱的抑制效应,但荞麦根际土壤始终维持较金荞麦更高的过氧化氢酶活性,这与荞麦具有更强的耐铝性有一定的关系,荞麦和金荞麦根际土壤转化酶对Al非常敏感,随着铝的加入,其活性显著下降,荞麦和金荞麦根际土壤脲酶活性的变化趋势基本一致,但整体上荞麦根际土壤脲酶活性均明显低于金荞麦,这是否与其耐铝毒特性的差异有关有待于进一步探讨.     

施肥对不同农田土壤微生物活性的影响

采用室内恒温培养研究了施肥对不同农田土壤微生物活性的影响。结果表明，在红壤、水稻土和潮土中，土壤微生物量、土壤酶活性大小顺序均为有机肥配施无机肥处理＞单施有机肥处理＞单施无机肥处理，但对脲酶来说，其活性大小顺序为有机肥配施无机肥处理＞单施无机肥处理＞单施有机肥处理。从土壤类型来看，土壤微生物量碳、氮和土壤酶活性大小以水稻土最大，潮土次之，红壤最小。３种土壤的微生物量、土壤酶活性在培养的４５～６０ｄ之间分别达到最大值，以后逐渐下降。部分单施无机肥处理的土壤微生物量、土壤酶活性最大值比单施有机肥处理、有机肥配施无机肥处理提前１５ｄ。相关分析表明，有机肥配施无机肥处理及单施有机肥处理，３种土壤的土壤微生物量碳、氮与土壤过氧化氢酶、转化酶、蛋白酶、脲酶及速效养分呈显著或极显著的相关性；单施无机肥处理中，土壤微生物量碳、氮与土壤过氧化氢酶、蔗糖转化酶、蛋白酶、脲酶显著或极显著相关，与部分速效养分相关不显著。     

烟区烟草根际与非根际土壤微生物的生态因子作用分析

烟草根际和非根际土壤的理化性质、微生物区系和土壤酶之间的相互关系尚缺乏系统研究。对南阳烟区6种土壤包括黄褐土和黄棕壤等共13个取样点的烟草根际和非根际土壤的分析表明,根际与非根际微生物之间没有对应相关关系。根际土壤真菌数与解钾菌数、硝化细菌数显著正相关;非根际土壤荧光假单胞菌数与细菌芽孢数极显著正相关,氨化细菌数与放线菌数显著负相关。与土壤容重和空隙度显著相关的仅有根际真菌数(正相关)。与土壤全氮呈显著正相关的分别有根际荧光假单胞菌、纤维素分解菌(正相关)以及根际解磷菌和非根际真菌(负相关)。土壤全C与根际细菌总数显著负相关。土壤pH与非根际纤维素分解菌显著正相关。速效P与非根际放线菌数呈显著正相关。根际土壤蛋白酶活性与根际细菌总数极显著负相关。非根际土壤蛋白酶活性则分别与非根际放线菌和解钾菌显著正相关。根际土壤脲酶活性分别与根际真菌、解磷菌显著正相关,非根际脲酶活性则与非根际纤维分解菌显著正相关。非根际土壤过氧化氢酶活性与非根际细菌总数显著正相关。     

蜈蚣草生长对其根际铜尾矿土壤酶活性的影响

通过盆栽模拟试验,研究了蜈蚣草(Pteris vittata)生长对其根际铜尾矿土壤酶活性的影响。结果表明,蜈蚣草根际土壤中过氧化氢酶、脲酶、多酚氧化酶和蔗糖酶活性均随着植物的生长而呈现不同程度的升高,其中过氧化氢酶和脲酶活性均与植物生长时间之间呈显著正相关,多酚氧化酶和蔗糖酶活性在植物生长旺盛期达到峰值,分别为对照组的3.59和2.58倍,随后逐渐下降;而磷酸酶活性却随着植物的生长而显著降低。过氧化氢酶、脲酶和磷酸酶活性与蜈蚣草地下部分干质量的相关性大于其地上部分,且5种土壤酶活性与土壤有机质含量之间相关显著。蜈蚣草生长可有效改善根际铜尾矿的基质环境和根际土壤肥力水平,因此,在铜尾矿废弃地恢复实践中具有较大的应用潜力。     

铝对养麦和金荞麦根际土壤微生物及酶活性的影响

以两种耐铝性不同蓼科荞麦属植物荞麦和金荞麦为材料,通过土培盆栽试验,比较研究其根际土壤微生态对铝胁迫反应的差异。结果表明,一定质量分数的Al对荞麦和金荞麦根际土壤细菌具有显著刺激效应,对金荞麦的影响更大,但Al质量分数过高,对细菌的刺激效应明显减弱,甚至产生抑制作用,荞麦和金荞麦根际土壤真菌数量均随着Al质量分数的升高而明显增加,荞麦根际土壤真菌增加幅度更为显著,Al胁迫下二者根际放线菌数量的变化亦表现出一定的差异;Al胁迫下,荞麦和金荞麦根际土壤氨化细菌、硝化细菌、反硝化细菌等氮素生理群微生物的变化趋势亦显示出明显差异,整体上荞麦根际土壤细菌生理群对Al胁迫比金荞麦更敏感;Al胁迫对荞麦和金荞麦根际土壤过氧化氢酶活性均表现出较弱的抑制效应,但荞麦根际土壤始终维持较金荞麦更高的过氧化氢酶活性,这与荞麦具有更强的耐铝性有一定的关系,荞麦和金荞麦根际土壤转化酶对Al非常敏感,随着铝的加入,其活性显著下降,荞麦和金荞麦根际土壤脲酶活性的变化趋势基本一致,但整体上荞麦根际土壤脲酶活性均明显低于金荞麦,这是否与其耐铝毒特性的差异有关有待于进一步探讨。     

杨树人工林土壤养分有效性变化及其与土壤细菌群落演变的相关性

为揭示连作人工林衰退机制,基于离子交换树脂膜埋置和PCR-DGGE技术,对杨树人工林土壤养分库与流特征、土壤细菌群落结构的代际差异进行了对比分析.结果表明,随连作代数增加,杨树人工林土壤养分含量总体呈现逐渐下降的趋势;根际和非根际土壤中速效氮和钾的含量在代际间呈现显著降低(P0.05),说明连作人工林极易出现养分亏缺.养分离子流在非根际土壤中并没有显著差异,但根际土壤中NH4+和K+在单位时间内的提取量呈现显著增加,NO3-则显著减少(P0.05),说明连作杨树人工林土壤硝化作用存在障碍.对土壤细菌群落结构的研究表明,根际土壤细菌丰富度和Shannon-wiener多样性显著低于非根际土,但氨化细菌、好气性固氮菌和纤维素分解菌的数量显著高于非根际土;而且呈现出氨化细菌数量在代际间显著增加,亚硝化细菌和好气性固氮菌显著减少的趋势(P0.05).典型相关分析表明,杨树人工林土壤养分有效性变化与细菌群落演变具有极显著相关性(P0.01).因此,细菌群落演变可能是影响土壤硝化作用和氮素有效性变化的重要机制.     

不同钾效率基因型香蕉根际钾营养与根系特性研究

为探讨不同钾效率基因型香蕉根际钾营养与根系特性,在水培和低钾土培条件下,分析了不同钾效率(高效基因型包括广粉、牛角蕉2个品种,低效基因型包括天宝蕉和黎母山野生蕉2个品种)基因型香蕉(Musa spp.)根际与非根际土壤的速效钾、缓效钾与全钾质量分数的变化,以及根系主要分泌物、根际微生物数量、根系CEC和根系H~+分泌量的变化。结果显示,香蕉根际土壤的缓效钾和速效钾质量分数明显高于非根际土,并且于根际形成了钾的相对富集区域,4个品种香蕉的根际土的速效钾和缓效钾质量分数是非根际土壤的1.9~3.9倍。在根际钾的富集能力方面,钾高效基因型显著高于低效基因型,钾高效基因型根际土壤的速效钾和缓效钾质量分数均比低效基因型高出27.35%以上。但是,香蕉非根际土壤的全钾质量分数却高于根际土壤。钾高效型香蕉的根系分泌能力和根际微生物数量都显著高于低效基因型,钾高效基因型根系游离氨基酸与可溶性糖的分泌量与低效基因型相差0.62~2.09倍;真菌、细菌和放线菌的数量方面,高效基因型均与低效基因型相差1倍以上,但基因型内各品种间差异却不显著。钾高效基因型根系H~+分泌量与根系CEC显著高于低效基因型,H~+分泌量前者是后者的1.57~1.82倍,根系CEC前者是后者的1.69~2.57倍。根系H~+分泌量、根系CEC与植株含钾量之间呈显著正相关;根际土速效钾和缓效钾分别与根际微生物数量、根系CEC、根系氢质子分泌量、各根系分泌物指标呈显著正相关关系,相关系数达0.95以上。     

流动沙漠腹地灌木根际土壤微生物比较分析

分层采集塔里木沙漠公路3种防护林灌木梭梭、沙拐枣、红柳的根际土和非根际土,分析土壤微生物的根际效应及其与土壤环境因子间的关系.结果表明,3种防护林树种的根际土壤微生物均有比较明显的正效应,R/S值大小为梭梭沙拐枣柽柳;土壤微生物区系组成在不同树种根际土之间变化不大,其中细菌介于78.10%～93.18%,为优势类群,放线菌次之,真菌仅为0.03%～0.12%;与非根际土相比,根际土壤养分含量较高,盐分含量较低,为微生物营造了较好的土体条件.可见,沙漠腹地定植灌木对风沙土发育有较明显的促进作用,尤其是梭梭,建议实际林分配置中可适当提高梭梭的比例.     

上海市沿海防护林下土壤养分、微生物及酶的典型相关关系

以上海市沿海防护林为研究对象,选择6种不同树种的防护林带,采集0～10、10～20、20～40、40～60cm四层土样为研究材料,运用典型相关分析法,对防护林地土壤养分因子、微生物因子和酶活性因子中每两组变量间的相关性进行了分析。结果表明：三组变量土壤养分、微生物、酶活性中,每两者之间均有显著的典型相关变量存在,而且基本能够代表变量总体相关信息;土壤养分和土壤微生物间的相关主要由全氮、速效磷含量与微生物生物量氮、微生物生物量碳和微生物生物量磷引起;土壤养分与土壤酶活性间的相关性主要由全氮、有效磷、水解氮含量与脲酶、蛋白酶活性的相关性引起;土壤微生物与土壤酶活性间的相关性主要是由微生物生物量氮、微生物生物量磷与脲酶、蛋白酶、碱性磷酸酶活性的相关性引起;不同林地不同土壤层次的养分、微生物及酶活性在各对典型变量上的聚集趋势可为防护林建设过程中的树种选择与土壤健康诊提供一定的依据。     

桂西北环境移民工程土地利用类型及产业化发展

在桂西北喀斯特地区的环境移民工程中,对不同坡面及土地利用类型,连续4a定位监测移民开发活动造成的土地利用类型变化对土壤养分、水分及生态安全的影响,初步揭示了开发过程中水土流失、土壤水分、土壤养分的动态变化,提出了减少降水径流系数与土壤流失量,以及增加土壤有效水分和培肥土壤的调控措施,为土地类型的合理利用及产业化发展,提供了科学依据.     

桂西北肯福环境移民示范区土地利用对土壤肥力变化的影响

为了解肯福环境移民示范区农业土地利用对土壤肥力变化的影响,特对移民迁入前和移民迁入后第3年示范区的土壤养分变化进行了研究,分析了耕层土样的8个土壤养分指标。结果表明,示范区土壤肥力整体上呈下降趋势,但不同的养分元素含量变化又有差别,并且不同利用方式的土壤养分元素含量变化也存在差别,宜林类用地土壤肥力降低幅度最大。     

黄土丘陵区不同土地利用类型下土壤酶活性和养分特征

研究了土地利用类型对土壤酶活性和土壤养分的影响.首先通过最小显著性差异(LSD)评价各样地之间和同一样地土壤剖面四个不同层次的土壤酶活性和养分的差异,其次分析四种土壤酶(转化酶、碱性磷酸酶、脲酶和过氧化氢酶)活性和土壤养分之间相关性;最后以农地为对照,应用土壤恢复指数研究不同土地利用类型对土壤的改良效果.研究结果表明,同农地相比,不同土地利用类型的表层(0～5 cm)土壤四种酶活性、全氮、有机质和碱解氮含量均有所提高,且在同一土地利用类型下表层土壤酶活性和养分均显著大于下部各土层.相关性分析表明,土壤四种酶活性与有机质、全氮、碱解氮呈极显著正相关关系.同农地相比,其余土地利用类型表层土壤质量显著提高,而以杨树、侧柏、油松、仁用杏和刺槐5种人工林地的土壤质量提高最为明显,同龄树种中,杨树对土壤的恢复效果大于刺槐和油松.     

豫东平原土壤养分时空变异特征研究

通过土壤耕层养分特征分析,论述了不同农田利用和管理措施下不同土壤类型的土壤养分时空变异特征及硝态氮的累积特性。由于“重氮磷,轻有机肥,忽视钾素补给”,土壤养分变化以退化趋势为主,钾素耗竭性明显。硝态氮累积表现为从上向下递减、由上至下递增和相对积累于土体某一深度3种变化趋势。提出了土壤持续利用途径。     

Small-scale gradients of phytoplankton productivity in the littoral fringe

Inshore-offshore transects and time-series sampling programs were carried out on the South shore of the St. Lawrence Estuary on several occasions during the summer season of 1978, 1979 and 1986. In 1981, a time-series sampling program was also conducted on three occasions during the summer. The sampling program was carried out to test the hypothesis that higher phytoplankton biomass and productivity occurs in the littoral zone than in the offshore zone. Our results showed consistently higher nutrient concentrations and lower seasonal variability in the littoral zone than offshore. However, biomass indicators (chlorophyll concentrations and phytoplankton cell counts) showed lower values nearshore than offshore, in contrast to primary production and photosynthetic capacity which were higher nearshore than offshore. These differences are interpreted with reference to the grazing activity of benthic filter-feeders, which probably helped to reduce the phytoplankton biomass in the littoral zone, while at the same time, they contributed to the rapid recycling of nutrients, thereby allowing much higher phytoplankton productivity nearshore than offshore. These results are in keeping with the ecological concept suggesting that exploitation can have a rejuvenating effect on an ecosystem which often is translated into enhanced productivity.     

刈割对牧草地下部根区土壤养分及土壤酶活性的影响

对不同刈割强度对牧草地下部根区土壤养分状况及土壤酶活性进行了研究,结果表明,牧草刈割对根区土壤养分、土壤酶活性和土壤微生物数量存在一定影响。不同刈割强度对牧草根区土壤有机质、全磷和全钾含量无明显影响。土壤全氮、碱解氮、速效磷、速效钾含量均因刈割强度的增加而显著下降。土壤蔗糖酶、脲酶活性因刈割处理强度的增加而下降;土壤过氧化氢酶活性则表现为相反的变化趋势。刈割对土壤微生物总数量的影响较大,表现为轻刈割>不刈割>重刈割。     

天津滨海湿地典型野生盐生植物的应用

天津滨海湿地具有丰富的野生盐生植物资源,其中为数众多的盐生植物成功适应了本地区生境,深入研究其应用对滨海盐碱地改良与植被恢复具有重要意义。在滨海自然盐生植物资源调查的基础上,对滨海盐生植物多样性组成进行了简要分析;结合典型盐生植被景观的构成及特征,重点探究了典型野生盐生植物在滨海盐碱地改良和植被恢复、园林绿化方面的应用。研究表明：本区15科,35余种的野生盐生植物中,能够重点推荐作为盐碱地改良和绿化的典型野生盐生植物至少有15种。最后提出保留和保护典型盐生植物和植被景观的建议。     

Vegetation roles on changes of soil properties and microbial activities in a coastal sand dune. A case study

The vegetation effects on changes of soil physicochemical properties and microbial activities in the costal sand dune were investigated to understand the roles of vegetation on sand dune ecosystem. Eight sites from six vegetation zones and two bare zones in the dune front, dune crest, and dune back regions were selected. Soil microbial enzyme activities of β-glucosidase, acid phosphatase, arylsulfatase, and dehydrogenase, and soil physicochemical properties of each site were evaluated. The results showed that all the enzyme activities were higher in the mixed vegetation sites with native sand dune plants and naturalized plants and in Pinus thunbergii community site both located in the dune back regions where the accumulation of organic matter and nitrogen were more prominent. The results demonstrated that soil organic matter and nutrients are the primary determinants of the microbial activity in sand dune where are exposed to a gradient of physicochemical stress such as high salinity, moisture and salt spray. Therefore, the conservation of vegetation that generates more soil organic matter and nutrients is important factor in controlling the soil microbial activities and biogeochemical cycles in the coastal sand dune systems.     

三江源区不同建植年代人工草地群落演替与土壤养分变化

研究了了三源区不同建植期人工修复草地在不同演替阶段毒杂草[主要是甘肃马先蒿(Pedicularis kansuensis)]的入侵规律、数量特征,植物群落物种组成、生物苗和草地质最以及土壤养分、微生物活性的变化规律.结果表明,不同建植期人工修复草地植物群落的种类组成、植物功能群组成和群落数量特征存在显著差异.随着演替时间的推移,人工草地群落盖度、高度、物种数、生物最和多样性指数均表现出"V"字型变化规律,杂类草--甘肃马先蒿的数量特征变化尤为明显,在4 a的人工草地群落中开始局部入侵,在5～6 a的人工草地群落中大面积入侵,其入侵速度、入侵面积达到高峰期.土壤的含水量、容重、土壤中有机质、氮素和磷素在演替过程(7 a、9 a草地)中逐渐降低,到一定时期又逐步增加;随着演替的进行,不同建植期人工草地的土壤微牛物生物量碳和酶活性均呈"V"字型,变化.对于退化生态系统的恢复首先是植被恢复,其次是土壤肥力的恢复.土壤有机质等养分的积累、微生物活性的改善不仅能使土壤-植物复合系统的功能得以恢复,同时也能促进物种多样性的形成,有利于人工草地群落稳定性的提高.在试验区尽管植被恢复演替进行得比较缓慢,但从土壤发展的角度看,仍属进展演替.所以,在退化高寒草甸的恢复过程中,若降低和有效控制外界的干扰(如围栏封育),可为退化草地恢复提供繁殖体与土壤环境,实现人工草地逐步向恢复(正向)演替进行.图3表6参34