秸秆覆盖和配施有机肥对侵蚀坡耕地土壤胞外酶化学计量特征的影响 被引量：2

1

作者 王珮环 张晴雯 +3 位作者 石玉龙 李孟妮 李雪亮 黄新君 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期459-471,共13页

【目的】土壤胞外酶化学计量特征能够反映养分的有效性和限制性,探究侵蚀生境有机物料添加对耕地土壤酶活性特征的影响,从微生物作用机制认识坡耕地的退化诱因。【方法】研究在我国西南紫色土丘陵区坡耕地观测径流小区进行,试验已进行了... 【目的】土壤胞外酶化学计量特征能够反映养分的有效性和限制性,探究侵蚀生境有机物料添加对耕地土壤酶活性特征的影响,从微生物作用机制认识坡耕地的退化诱因。【方法】研究在我国西南紫色土丘陵区坡耕地观测径流小区进行,试验已进行了8年。设置4个保护性措施处理:无秸秆覆盖无有机肥添加对照(CK)、有机肥替代20%化肥氮(OM)、秸秆覆盖替代20%化肥氮(SW)、秸秆覆盖+有机肥替代20%化肥氮(OMSW)。采集侵蚀区和沉积区0—20 cm耕层土样,测定土壤胞外酶活性和颗粒组成及土壤不同形态C、N、P含量,分析土壤胞外酶化学计量特征、土壤养分化学计量比和土壤可蚀性因子的关联性。【结果】坡耕地各处理沉积区土壤β-葡萄糖苷酶(BG)、乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、碱性磷酸酶(AKP)活性分别显著高于侵蚀区52.31%、50.60%、16.97%、13.11%。土壤胞外酶活性计量比约为1∶0.79∶1.13,偏离1∶1∶1,4种处理的土壤酶活性表现为SW>OMSW>CK>OM。4种处理矢量角度均表现为侵蚀区>沉积区(P<0.05),矢量长度表现为侵蚀区<沉积区(P<0.05)。4种处理的矢量角度均大于45°,同时4个处理的矢量长度均在1∶1线上方,坡耕地总体受磷限制(养分限制)和碳限制(能量限制)。【结论】坡耕地侵蚀加速了土壤碳、氮、磷的周转速率,各处理沉积区土壤BG、NAG、LAP、AKP活性显著高于侵蚀区。坡耕地总体受养分限制(磷限制)和能量限制(碳限制),土壤胞外酶活性计量比偏离1∶1∶1,侵蚀区受养分限制较重,而沉积区受能量限制较重,侵蚀−沉积作用促使坡耕地土壤由磷限制转变为碳限制。秸秆覆盖并添施有机肥可以缓解土壤胞外酶活性化学计量失衡,其中秸秆覆盖可以显著增加土壤酶活性,缓解土壤磷限制,促进土壤养分循环。 展开更多

关键词 紫色土 土壤侵蚀 土壤酶活性 土壤胞外酶活性计量比 养分限制

下载PDF 职称材料

土壤胞外酶活性对气候变化响应的研究进展

2

作者 张孝良 车荣晓 +5 位作者 段兴武 刘开放 宋清海 张一平 沙丽清 周文君 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期910-920,共11页

土壤胞外酶在驱动生态系统碳、氮、磷等元素的生物地球化学循环中发挥着不可或缺的作用。在全球变化背景下,揭示土壤胞外酶活性对气候变化的响应可促进有关碳、氮、磷生态系统关键过程对气候变化响应的认识,但目前不同生态系统碳、氮、... 土壤胞外酶在驱动生态系统碳、氮、磷等元素的生物地球化学循环中发挥着不可或缺的作用。在全球变化背景下,揭示土壤胞外酶活性对气候变化的响应可促进有关碳、氮、磷生态系统关键过程对气候变化响应的认识,但目前不同生态系统碳、氮、磷相关的土壤胞外酶活性对气候变化响应机制的认识程度仍需加强。本研究综述了参与碳、氮、磷生物地球化学过程的土壤胞外酶的来源、分类及调控因子,并且对土壤胞外酶参与的生物地球化学过程进行了综述。在此基础上,阐述了土壤胞外酶活性对氮沉降、增温、降水及二氧化碳(CO_(2))变化的响应规律及机制。总结了生态酶化学计量对常见全球变化因子的响应机制,基于近年来对完善生态酶化学计量理论的探讨,提出了此理论发展的新角度。为此,在全球变化背景下需结合代谢组与分子生物学加强土壤胞外酶对气候变化响应机制的研究。本研究可为进一步理解气候变化情景下,土壤胞外酶在生物地球化学循环中的作用提供了新视角。 展开更多

关键词 土壤胞外酶 土壤碳氮磷循环 全球变化 生态酶化学计量 综述

下载PDF 职称材料

不同优势树种菌根类型差异对土壤胞外酶活性的影响

3

作者 曹雨婷 于水强 +3 位作者 邵慧妹 谭蕊 徐新颖 王维枫 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1971-1980,共10页

土壤酶作为微生物代谢指标,在森林生态系统土壤碳和养分循环过程中发挥着重要作用,是土壤质量的重要指标。针对不同优势树种的内生菌根(AM)和外生菌根(ECM)所占比例差异,设置4种菌根类型比例梯度(即林分中ECM树种所占比例为<25%、25%... 土壤酶作为微生物代谢指标,在森林生态系统土壤碳和养分循环过程中发挥着重要作用,是土壤质量的重要指标。针对不同优势树种的内生菌根(AM)和外生菌根(ECM)所占比例差异,设置4种菌根类型比例梯度(即林分中ECM树种所占比例为<25%、25%—50%、50%—75%、>75%),分析4种林分中土壤水解酶[β-葡糖苷酶(BG)、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、酸性磷酸酶(AP)]和过氧化物酶(PER)活性差异,运用方差分析和多重比较分析方法,探究水解酶和氧化酶沿菌根类型梯度的变化规律及原因。结果表明:(1)lnBG和ln(NAG+LAP)与lnAP的回归斜率小于1,且AP远大于BG和NAG+LAP,这表明森林土壤微生物受磷(P)限制更严重,随着林分中ECM优势树种的增加,微生物受碳(C)和P限制的状况得到缓解;(2)土壤有机碳(SOC)随着ECM树种占比的增加而增加,ECM森林比AM森林表现出更高的全氮(TN)和全磷(TP)含量;(3)随着林分中ECM树种占比的增加,BG、AP和NAG+LAP呈逐渐显著增加的趋势(P<0.05);但氧化酶活性差异不显著;(4)土壤水解酶活性与铵态氮、硝铵比、TN、TP、SOC有显著相关关系,氧化酶活性只与土壤水分(SM)含量呈现显著相关性。研究支持资源分配理论,验证了土壤胞外酶活性随AM和ECM菌根比例变化而呈现梯度变化,证实了菌根——养分经济模型的适用性,研究结果可加强对不同菌根梯度林分土壤理化性质和酶活性的可预测性,有助于生物地球化学循环模型的补充与完善。 展开更多

关键词 内生菌根 外生菌根 菌根类型梯度 土壤胞外酶 碳循环 养分限制

下载PDF 职称材料

科尔沁沙质草地不同水热梯度土壤胞外酶活性

4

作者 王怀海 黄文达 +1 位作者 何远政 朱远忠 《草业科学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期589-602,共14页

土壤胞外酶被认为是有机质分解的直接因素,而草地生态系统脆弱且对气候变化敏感。全球变化背景下胞外酶活性在沙质草地土壤碳和养分循环过程中扮演重要角色。本研究以水热梯度明显的科尔沁沙质草地为研究对象,探究区域水热梯度变化对沙... 土壤胞外酶被认为是有机质分解的直接因素,而草地生态系统脆弱且对气候变化敏感。全球变化背景下胞外酶活性在沙质草地土壤碳和养分循环过程中扮演重要角色。本研究以水热梯度明显的科尔沁沙质草地为研究对象,探究区域水热梯度变化对沙质草地土壤胞外酶活性(EEA)的影响规律及环境因子与EEA的相关关系。酶活性测定包括参与土壤碳循环的纤维素酶及参与氮循环的脲酶与碱性蛋白酶。结果表明:1)随着温度升高(2.1~6.4℃),土壤脲酶活性先升高后降低,但随着降水减少(451.1~370.0 mm),脲酶活性先降低后升高。温度升高显著增加了土壤碱性蛋白酶活性(P<0.05),降水减少显著降低了碱性蛋白酶活性(P<0.05)。此外温度和降水条件变化对土壤纤维素酶活性无显著影响(P>0.05)。2)土壤脲酶活性与电导率、含水率、极细砂及黏粉粒含量呈显著正相关关系(P<0.05),与土壤温度、中粗砂、细砂含量呈负相关;土壤纤维素酶活性与含水率呈正相关关系,与土壤温度呈负相关关系;土壤碱性蛋白酶活性与含水率呈显著正相关关系(P<0.05),与土壤温度呈负相关关系。3)土壤含水率、温度、黏粉粒含量是沙质草地土壤EEA的重要影响因素,其中土壤含水率是EEA最主要的驱动因子。本研究结果为水热条件变化对沙质草地生态系统土壤碳氮生物地球化学循环过程的影响提供了土壤生态酶学理论依据。 展开更多

关键词 水热梯度 增温 降水减少 沙质草地 土壤温度 土壤含水率 土壤胞外酶活性

下载PDF 职称材料

土荆芥挥发油化感胁迫对土壤胞外酶活性和微生物多样性的影响 被引量：6

5

作者 王亚男 李睿玉 +2 位作者 朱晓换 马丹炜 张红 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第13期4318-4326,共9页

入侵植物释放的化感物质可改变土壤理化性状和微生物群落结构,通过与土壤微生物的互作抑制本土植物生长。为了进一步诠释土荆芥化感作用机制,采用温室培养瓶法,探讨了其挥发油对土壤胞外酶活性和微生物多样性的影响。结果表明:土荆芥挥... 入侵植物释放的化感物质可改变土壤理化性状和微生物群落结构,通过与土壤微生物的互作抑制本土植物生长。为了进一步诠释土荆芥化感作用机制,采用温室培养瓶法,探讨了其挥发油对土壤胞外酶活性和微生物多样性的影响。结果表明:土荆芥挥发油不同程度降低了脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶和硝酸还原酶的活性(P<0.05);较高剂量的挥发油处理组显著促进了过氧化氢酶活性(P<0.05)。处理初期挥发油对土壤胞外酶活性影响较大,但随着处理时间延长,其影响逐渐减弱;处理16 d后,较高剂量(20μL和50μL)的挥发油处理组细菌数量显著高于对照(P<0.05)。挥发油对土壤放线菌数量的影响表现为低剂量促进,高剂量抑制的效应;PCR-DGGE分析表明,随着挥发油处理剂量增加和处理时间延长,土壤中细菌和真菌的Shannonwiener多样性指数和丰富度指数均增大。结论:土荆芥挥发油可改变土壤微生物群落结构和胞外酶活性,增加土壤微生物多样性。 展开更多

关键词 土荆芥 挥发油 化感胁迫 土壤胞外酶 土壤微生物多样性

下载PDF 职称材料

大兴安岭森林土壤胞外酶活力的时空动态及其对潜在碳矿化的影响 被引量：15

6

作者 左宜平 张馨月 +1 位作者 曾辉 王娓 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1311-1324,共14页

为探索寒温带土壤胞外酶活力的时空动态,并分析胞外酶对土壤潜在碳矿化速率的影响,于夏季和冬季在大兴安岭采集3种植被(樟子松、白桦和落叶松)的森林土壤和落叶松林中3种地被层(草本、杜香和苔藓)的土壤,分别测定与碳(β-葡萄糖苷酶、β... 为探索寒温带土壤胞外酶活力的时空动态,并分析胞外酶对土壤潜在碳矿化速率的影响,于夏季和冬季在大兴安岭采集3种植被(樟子松、白桦和落叶松)的森林土壤和落叶松林中3种地被层(草本、杜香和苔藓)的土壤,分别测定与碳(β-葡萄糖苷酶、β-木糖苷酶和纤维二糖水解酶)、氮(N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶和亮氨酸氨基肽酶)、磷(酸性磷酸酶)代谢相关的6种胞外酶活力、潜在碳矿化速率和主要的环境因子。结果表明,樟子松林和白桦林土壤冬季胞外酶活力均显著低于夏季,而落叶松林则由于林下苔藓层土壤冬季显著增加胞外酶活力,呈现不一致的规律。从夏季到冬季,3种森林类型及3种地被层植物土壤一致地表现为磷限制减弱,氮限制增强;樟子松林和白桦林土壤均表现为能量限制增强,养分限制减弱,落叶松林土壤则由于苔藓层的相反趋势表现为夏季具有较强的能量限制,冬季具有较强的养分限制。樟子松林和落叶松林土壤在冬季具有较强的潜在碳矿化速率,而白桦林则相反,夏季大于冬季。土壤潜在碳矿化速率受碳代谢酶和氮代谢酶的影响较大,几乎不受磷酸酶的影响,但土壤中氮磷元素的相对限制情况对有机碳分解的影响较大,表现为磷比氮的限制增强,土壤碳矿化速率减弱。 展开更多

关键词 土壤胞外酶 潜在碳矿化速率 季节动态 森林类型 地被植物

下载PDF 职称材料

稻-油轮作下有机替代对土壤胞外酶活性及多功能性的影响 被引量：7

7

作者 李其胜 杨凯 +3 位作者 汪志鹏 赵贺 焦加国 李辉信 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期345-352,360,共9页

通过田间定位试验,研究有机肥替代部分化肥对稻—油轮作体系下土壤胞外酶活性及多功能性的影响,为稻—油轮作体系土壤培肥和合理施肥提供理论依据。试验基于总养分替代原则,以不施肥为对照(CK),设置全量化肥(CF)、有机肥替代20%化肥(CF... 通过田间定位试验,研究有机肥替代部分化肥对稻—油轮作体系下土壤胞外酶活性及多功能性的影响,为稻—油轮作体系土壤培肥和合理施肥提供理论依据。试验基于总养分替代原则,以不施肥为对照(CK),设置全量化肥(CF)、有机肥替代20%化肥(CFM1)及有机肥替代40%化肥(CFM2)处理,测定土壤化学性质、微生物学性质和土壤胞外酶活性,应用多元回归分析探讨土壤性质对土壤胞外酶活性及多功能性的影响。结果表明:与CF处理相比,CFM1、CFM2处理的微生物量碳、氮和土壤呼吸在油菜季平均增加275.27%,41.90%和64.29%;而在水稻季平均增加115.06%,338.32%,60.87%。有机肥替代部分化肥也显著提高土壤有机质、全氮、全磷和速效养分含量,增幅为13.25%~95.48%。相比单施化肥,有机肥替代部分化肥显著增加油菜季土壤β—葡糖苷酶、纤维素酶、木聚糖酶、亮氨酸氨基肽酶、N—乙酰—β—D—氨基葡糖苷酶和酸性磷酸酶等碳氮磷循环相关胞外酶活性,增幅为20.33%~140.31%;而在水稻季,只有木聚糖酶活性显著增加,增幅为133.63%~159.86%。油菜季土壤胞外酶活性变化的关键因子为土壤微生物量碳,而水稻季的则为土壤速效磷。相比不施肥和单施化肥,有机肥替代处理显著增加土壤多功能性,油菜季土壤多功能性的主要预测因子和调控因子主要是速效钾和速效氮含量,而水稻季的则为速效磷和微生物量氮。总之,有机肥替代部分化肥有利于土壤养分、土壤胞外酶活性和多功能性提高,是维持作物稳产和保持土壤生物健康的重要措施。 展开更多

关键词 有机肥替代 土壤胞外酶活性 土壤多功能性 水稻—油菜轮作

下载PDF 职称材料

亚热带天然林转变为毛竹林和茶园对土壤胞外酶活性的影响 被引量：4

8

作者 张海阔 张宝刚 +5 位作者 周钟昱 梁佳辉 吴家森 吕玉龙 解宏图 蔡延江 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期826-833,共8页

为揭示我国亚热带地区天然林转变为毛竹林和茶园后土壤胞外酶活性(Extracellular enzyme activities,EEAs)的变异特征及关键驱动因子,以浙江省安吉县的天然林土壤及天然林转变的粗放经营毛竹林和集约经营茶园土壤为研究对象,测定了土壤E... 为揭示我国亚热带地区天然林转变为毛竹林和茶园后土壤胞外酶活性(Extracellular enzyme activities,EEAs)的变异特征及关键驱动因子,以浙江省安吉县的天然林土壤及天然林转变的粗放经营毛竹林和集约经营茶园土壤为研究对象,测定了土壤EEAs及若干环境因子参数,通过冗余分析等分析方法筛选出了影响土壤EEAs的关键驱动因子。结果表明:与天然林相比,粗放经营毛竹林和集约经营茶园土壤酸性磷酸酶(Acid phosphatase,ACP)活性均显著降低,酚氧化酶(Phenol oxidase,POX)活性均显著升高;粗放经营毛竹林土壤亮氨酸氨基肽酶(Leucine aminopeptidase,LAP)活性显著升高;集约经营茶园土壤β-葡萄糖苷酶(β1,4-glucosidase,BG)、纤维二糖水解酶(Cellobiohydrolase,CBH)、N-乙酰-β-D氨基葡萄糖苷酶(β-1,4-N-acetyl-glucosaminnidase,NAG)活性均显著降低。由以上结果可推知,与天然林相比,茶园土壤氮、磷养分相对充足,毛竹林土壤的磷限制有所缓解,茶园和毛竹林土壤中微生物以惰性碳作为主要的能量来源。此外,冗余分析表明,土壤pH在环境因子中的贡献率最高,是土壤总体EEAs变化的关键驱动因子。综上所述,相比天然林,转变后的粗放经营毛竹林和集约经营茶园土壤EEAs发生了明显变化,土壤pH作为关键驱动因子解释了亚热带地区天然林转变为毛竹林和茶园后土壤总体EEAs的改变。 展开更多

关键词 土壤胞外酶活性 关键驱动因子 天然林 毛竹林 茶园 土地利用变化

下载PDF 职称材料

不同植被恢复类型对四川泸石高速公路边坡土壤胞外酶及化学计量特征的影响

9

作者 杨敏 阳珍 +3 位作者 胥晓 严贤春 刘华峰 陈亚梅 《土壤通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期161-172,共12页

【目的】研究不同植被恢复类型边坡土壤理化性质、胞外酶活性及其化学计量比,以及驱动土壤酶活性变化的主要因子,为边坡植被恢复提供科学依据和技术参考。【方法】以泸石高速公路边坡裸地(BL)、恢复草地(RG)、恢复林地(RW)和自然草地(NG... 【目的】研究不同植被恢复类型边坡土壤理化性质、胞外酶活性及其化学计量比,以及驱动土壤酶活性变化的主要因子,为边坡植被恢复提供科学依据和技术参考。【方法】以泸石高速公路边坡裸地(BL)、恢复草地(RG)、恢复林地(RW)和自然草地(NG)为研究对象,测定土壤含水量、pH值、碳、氮、磷及酶活性等相关指标。【结果】①自然草地和恢复林地土壤含水量最高,裸地含水量最低,而自然草地和恢复草地土壤氮含量最高,裸地最低;②裸地土壤纤维二糖水解酶、β-葡萄糖苷酶、1,4-β-N-乙酰葡糖胺糖苷酶和酸性磷酸酶活性均低于其余三种植被类型;③除向量长度(VL)外,不同植被恢复类型土壤酶化学计量比差异显著,且向量角度均大于45°,这表明四种植被恢复类型土壤微生物更易受到磷元素限制;(4)冗余分析表明,土壤C/N、含水量、pH值、全C含量和N含量5个土壤因子共同解释土壤酶活性及其化学计量比变异的84.7%;其中,土壤C/N和含水量分别解释其变异的52.4%和39.2%。【结论】不同植被恢复类型能显著影响土壤理化性质、胞外酶活性及其化学计量比,土壤C/N和含水量对土壤胞外酶活性及酶化学计量比起主要调控作用,土壤微生物生长和活性主要受磷元素限制。整体来看,自然草地和恢复草地要优于其他两种植被类型。 展开更多

关键词 公路边坡 植被恢复 土壤胞外酶 酶化学计量比 泸石高速

原文传递

毛竹入侵对落叶阔叶林土壤理化性质和胞外酶活性的影响

10

作者 邵慧妹 于水强 +3 位作者 谭蕊 徐新颖 王国兵 王维枫 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2024年第4期75-84,共10页

【目的】研究毛竹(Phyllostachys edulis)入侵亚热带北缘落叶阔叶林对土壤理化性质和土壤胞外酶活性的影响,为探究毛竹入侵条件下森林生态系统养分循环过程与固碳潜力及森林的毛竹入侵治理提供科学依据。【方法】在毛竹入侵样带上,选择... 【目的】研究毛竹(Phyllostachys edulis)入侵亚热带北缘落叶阔叶林对土壤理化性质和土壤胞外酶活性的影响,为探究毛竹入侵条件下森林生态系统养分循环过程与固碳潜力及森林的毛竹入侵治理提供科学依据。【方法】在毛竹入侵样带上,选择落叶阔叶林(麻栎林Quercus acutissima)、竹阔混交林(混交林)和毛竹林3种林分为研究对象,采集其林下地表0~10 cm土壤,进行土壤理化性质和土壤酶活性的测定,包括土壤pH、含水率和有机碳、全氮、NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N、全磷、有效磷含量,以及β-葡糖苷酶(BG)、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、酸性磷酸酶(AcP)、酚氧化物酶(POX)、过氧化物酶(PER)活性和酶计量(V_(C/N)、V_(N/P)、V_(C/P)),比较不同林分的土壤指标。【结果】①随着毛竹入侵,毛竹林土壤pH值和含水率显著增大,且与混交林、麻栎林差异显著(P<0.05);其土壤有机碳、NO_(3)^(-)-N和全氮含量显著下降(P<0.05),NH_(4)^(+)-N、有效磷和全磷含量与混交林、麻栎林差异不显著。②土壤碳、氮和磷循环相关的水解酶(BG、NAG+LAP、AcP)活性均随毛竹入侵呈下降趋势,氧化酶(POX、PER)活性变化趋势与之相反;酶计量分析表明,毛竹林土壤的V_(N/P)显著低于混交林和麻栎林(P<0.05),而V_(C/N)、V_(C/P)在不同林分间差异不显著。③酶活性的矢量分析表明,毛竹林土壤微生物的磷限制程度高于混交林和麻栎林。④土壤水解酶活性与土壤有机碳、NO_(3)^(-)-N、全氮、有效磷含量或pH有显著相关关系,氧化酶活性与土壤性质相关性总体不显著。【结论】毛竹林取代落叶阔叶林(麻栎林)后,土壤有机碳和养分含量及相关水解酶活性降低,不利于原有落叶阔叶林土壤碳库与养分库的保存。 展开更多

关键词 毛竹 植物入侵 落叶阔叶林 土壤胞外酶 微生物养分限制

下载PDF 职称材料

施肥对宁夏主要类型土壤-微生物-胞外酶化学计量特征的影响

11

作者 孙娇 梁锦秀 +3 位作者 李凤霞 郭鑫年 周涛 孔德杰 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2023年第11期125-135,共11页

【目的】研究施肥对宁夏主要类型土壤碳氮磷、微生物生物量碳氮磷、胞外酶活性及其化学计量特征的影响,为农田养分调控和土壤可持续利用提供科学依据。【方法】以宁夏主要类型土壤(灌淤土、黄绵土、灰钙土)为研究对象,分析施肥(不施肥(... 【目的】研究施肥对宁夏主要类型土壤碳氮磷、微生物生物量碳氮磷、胞外酶活性及其化学计量特征的影响,为农田养分调控和土壤可持续利用提供科学依据。【方法】以宁夏主要类型土壤(灌淤土、黄绵土、灰钙土)为研究对象,分析施肥(不施肥(对照)、单施化肥、化肥配施有机肥)对土壤有机碳(C)、全氮(N)、全磷(P),微生物生物量C、N、P(MBC、MBN、MBP)含量和胞外酶(β-葡糖苷酶(BG)、α-纤维素酶(CBH)、β-乙酰葡糖胺糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、碱性磷酸酶(AKP))活性的影响,并且分析了土壤碳氮磷含量与微生物生物量碳氮磷、胞外酶活性及其化学计量特征的相关性。【结果】(1)施肥和土壤类型均对土壤C、N、P含量影响极显著,而二者的交互作用仅对土壤C影响显著。土壤类型对C/P、N/P影响极显著,施肥对C/N、C/P影响显著。与对照相比,化肥配施有机肥处理显著增加了黄绵土C含量以及各类型土壤N、P含量和N/P。(2)施肥对土壤MBC、MBN、MBP含量及其化学计量比影响显著或极显著,而土壤类型仅对MBP含量及MBC/MBP影响极显著,二者交互作用对MBP含量和MBC/MBP、MBN/MBP影响极显著。3个土壤类型中,化肥配施有机肥处理对黄绵土MBC、MBN、MBP含量的增加作用最为明显,而对黄绵土MBC/MBN、MBC/MBP、MBN/MBP的降低作用最为明显。(3)施肥和土壤类型对土壤胞外酶化学计量特征有极显著影响,二者的交互作用对CBH、NAG、LAP、AKP活性有极显著影响。与对照相比,化肥配施有机肥显著降低了灰钙土LAP、NAG、AKP活性。(4)相关性分析表明,土壤有机碳与(NAG+LAP)/AKP呈显著正相关,而与(BG+CBH)/(NAG+LAP)、(BG+CBH)/AKP呈显著负相关。土壤全P与(BG+CBH)/(NAG+LAP)、(BG+CBH)/AKP呈极显著正相关,而与(NAG+LAP)/AKP呈极显著负相关。土壤C/N与MBC/MBP、MBN/MBP呈显著或极显著正相关,而与MBP呈显著负相关。【结论】化肥配施有机肥有利于增加宁夏主要类型土壤全量养分和微生物生物量,维持土壤养分平衡,但在实际应用中应考虑土壤类型的差异。 展开更多

关键词 施肥 土壤类型 土壤养分 化学计量特征 土壤微生物 土壤胞外酶 宁夏

下载PDF 职称材料

氮磷添加对燕麦与箭筈豌豆不同种植方式草地土壤微生物-胞外酶化学计量特征的影响 被引量：2

12

作者 苏乐乐 秦燕 +2 位作者 王瞾敏 张永超 刘文辉 《草业学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期56-66,共11页

土壤中氮、磷养分是饲草产量与品质提高的重要基础。氮磷添加改变了土壤养分条件并引起微生物生物量及酶活性发生变化。为探究燕麦和箭筈豌豆单播、混播草地土壤微生物特性对不同氮磷处理的响应,本试验以高寒区燕麦单播草地、箭筈豌豆... 土壤中氮、磷养分是饲草产量与品质提高的重要基础。氮磷添加改变了土壤养分条件并引起微生物生物量及酶活性发生变化。为探究燕麦和箭筈豌豆单播、混播草地土壤微生物特性对不同氮磷处理的响应,本试验以高寒区燕麦单播草地、箭筈豌豆单播草地及燕麦/箭筈豌豆1︰1混播草地为研究对象,设置4种不同氮磷添加处理,包括单施氮肥、单施磷肥、氮磷肥配施和不施肥,研究各处理土壤微生物生物量碳氮磷和土壤胞外酶活性及其化学计量比的变化特征。结果表明:1)单施氮、磷肥均对燕麦单播草地土壤微生物生物量产生负效应;单施磷肥和氮磷配施对箭筈豌豆单播草地土壤微生物生物量产生促进作用;单施氮肥使混播草地微生物生物量碳(SMBC)增加,而氮磷配施使其微生物生物量碳氮(SMBN)降低。2)单施氮肥增加3种草地土壤β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)活性,单施磷肥增加3种草地土壤碱性磷酸酶(AP)活性,氮磷配施增加燕麦草地土壤N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(NAG)、AP酶活性,表明土壤微生物通过增加C、N、P获取酶活性以增加对短缺养分的获取。3)试验3种草地土壤SMBC︰SMBN低于全国平均值,SMBN︰SMBP高于全国平均值,且土壤N︰P酶活性比大于1,表明试验地土壤微生物氮限制大于磷限制。因此,本试验中单施氮肥抑制燕麦草地土壤微生物生长,而有利于混播草地土壤微生物生长,单施磷肥和氮磷配施均有利于箭筈豌豆草地土壤微生物生长;且微生物生物量和酶活性化学计量比表明微生物通过调整体内养分含量和分泌的胞外酶含量以响应土壤养分条件的变化。 展开更多

关键词 混播草地 氮磷添加 微生物生物量 土壤胞外酶 化学计量比

下载PDF 职称材料

连作年限对植烟土壤养分和微生物量及胞外酶化学计量特征的影响

13

作者 刘楚祺 赵高坤 +5 位作者 邓小鹏 马二登 李军营 陈颐 姜永雷 王聪 《云南农业大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2023年第3期494-502,共9页

【目的】研究烤烟不同连作年限对云南典型砂质红壤微生物量和胞外酶活性化学计量特征的影响,结合土壤理化性状探究其相关机制,为缓解烟草连作障碍提供理论参考。【方法】以连作1、2、4、6和9 a的植烟砂质红壤为研究对象,测定其土壤理化... 【目的】研究烤烟不同连作年限对云南典型砂质红壤微生物量和胞外酶活性化学计量特征的影响,结合土壤理化性状探究其相关机制,为缓解烟草连作障碍提供理论参考。【方法】以连作1、2、4、6和9 a的植烟砂质红壤为研究对象,测定其土壤理化性状、微生物量碳、微生物量氮和微生物量磷以及土壤碳、氮、磷营养元素循环相关的土壤胞外酶活性。运用生态化学计量学和冗余分析(redundancy analysis,RDA)对土壤肥力属性与土壤胞外酶活性的关系进行分析。【结果】(1)随着连作年限的增加,土壤有机碳、全氮、全磷、铵态氮和硝态氮含量均呈先降低后升高的变化趋势,且以连作4 a时最低。(2)连作土壤pH值为5.68~6.43;在连作1~6 a范围内,随着连作年限的增加土壤pH值呈下降趋势,连作9 a时土壤pH值升高。(3)RDA分析表明:土壤有机碳含量、全磷含量和pH值与土壤胞外酶活性显著相关。土壤胞外酶化学计量分析表明:连作1、2和6 a时,土壤中微生物受到较强的碳源限制;而所有连作年限的土壤中微生物都受到氮源限制。【结论】烤烟连作4 a后,土壤pH值以及碳、氮、磷元素发生显著变化,且与土壤氮循环相关的土壤胞外酶活性增强,将土壤中的有机氮转化为无机氮以保持土壤氮的平衡。 展开更多

关键词 连作 土壤养分 微生物量 土壤胞外酶 化学计量特征

下载PDF 职称材料

凋落物及根系输入变化对喀斯特地区檵木土壤养分和胞外酶的影响

14

作者 刘佩雯 覃云斌 +4 位作者 莫慧婷 周珍辉 蒙伟明 黄启祥 马姜明 《广西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第6期179-191,共13页

凋落物输入变化能改变土壤的理化性质,显著影响土壤碳氮磷养分含量和胞外酶活性,引起胞外酶活性化学计量特征的变化。为进一步明确喀斯特地区凋落物输入变化对土壤养分含量、胞外酶活性及其化学计量的影响,并探究胞外酶与环境因子间的... 凋落物输入变化能改变土壤的理化性质,显著影响土壤碳氮磷养分含量和胞外酶活性,引起胞外酶活性化学计量特征的变化。为进一步明确喀斯特地区凋落物输入变化对土壤养分含量、胞外酶活性及其化学计量的影响,并探究胞外酶与环境因子间的生态响应规律,本文以喀斯特地区檵木老龄林土壤为研究对象,布设凋落物添加和去除试验,通过对土壤养分及胞外酶活性的测定,运用生态化学计量学理论与方法,系统研究土壤中6种胞外水解酶(β-1,4-葡糖苷酶(BG)、β-1,4-木糖苷酶(BX)、纤维素水解酶(CBH)、β-1,4-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、酸性磷酸酶(AP))和2种胞外氧化酶(过氧化氢酶(CAT)、多酚氧化酶(PPO))活性及其化学计量的影响,并分析它们与土壤环境因子之间的相关性。结果表明:1)与对照(CK)相比,土壤SOC、TN含量在凋落物添加下具有显著性变化,去除凋落物根系(ABR)和双倍凋落物添加(AD)处理的土壤C∶N值显著增大;2)过氧化氢酶活性CK处理下最高,且与其他处理具有显著性差异;多酚氧化酶活性ABR处理最高,且与AD和BR处理差异性显著;土壤胞外酶活性的矢量角度小于45°,表明檵木老龄林土壤主要受氮元素限制;3)RDA分析结果表明,土壤胞外酶BX、CBH、NAG含量及胞外酶C∶N和N∶P与土壤速效磷和氨态氮之间存在显著正相关;土壤胞外酶LAP、AP、BG、CAT、PPO含量及胞外酶C∶P与土壤速效钾含量正相关,与总磷和硝态氮含量负相关。 展开更多

关键词 喀斯特地区 凋落物输入 土壤养分 土壤胞外酶 化学计量比

下载PDF 职称材料

不同有机物料改善富磷菜田土壤微生物结构功能和蔬菜磷素吸收利用研究

15

作者 李琳琳 石宁 王菲 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期114-127,共14页

【目的】碳是微生物代谢活动的优质养分和能量来源,对根际微生物的群落结构和生态功能具有重大影响。解析碳驱动微生物周转对作物吸收利用磷的影响,探索富磷土壤中磷素高效利用的绿色途径。【方法】蔬菜田间试验分别在山东东营(潮土)和... 【目的】碳是微生物代谢活动的优质养分和能量来源,对根际微生物的群落结构和生态功能具有重大影响。解析碳驱动微生物周转对作物吸收利用磷的影响,探索富磷土壤中磷素高效利用的绿色途径。【方法】蔬菜田间试验分别在山东东营(潮土)和淄博(褐土)进行,供试作物依次为番茄、西葫芦。设置不施肥对照(CK)、优化施肥(OPT)、优化施肥+腐植酸(OPT+HA)、优化施肥+蚯蚓粪(OPT+EC)、优化施肥+菌渣(OPT+MR) 5个处理。在拉秧期采集土样分析土壤碳、磷养分含量,碳、磷相关胞外酶活性以及土壤细菌群落特征。【结果】1)有机物料投入提高了番茄和西葫芦产量及磷吸收积累量。2)在OPT基础上,增施HA、EC和MR可显著提高土壤肥力和酶活性,以MR的提升效果最为显著。在东营,增施MR处理土壤微生物生物量碳(MBC)和可溶性有机碳(DOC)含量较OPT处理分别提高了17.46%和17.03%,土壤β-葡萄糖苷酶(β-GC)和酸性磷酸酶(ACP)活性分别显著提高了19.75%和13.12%,土壤有效磷含量显著降低了28.50%;在临淄,增施MR土壤各类碳组分含量较OPT处理均有显著提高,增幅在16.19%~54.30%,土壤β-GC活性显著提高了24.55%。3)增施EC和MR显著提高了土壤细菌群落Chao1指数和Shannon指数;增施MR显著提高了土壤中突柄杆菌(Prosthecobacter)、堆囊菌属(Sorangium)相对丰度,增施HA显著提升了土壤中Vermiphilaceae、MWH_CFBk5、Pedobacter相对丰度;增施EC的土壤中富集了Fodinicola和Phaselicystis,改变了土壤微生物群落结构。【结论】在优化施肥基础上,增施有机物料,尤其是菌渣,可有效提高土壤可溶性有机碳比例,增加土壤β-葡萄糖苷酶活性,显著改善土壤微生物群落结构,提高有益菌群丰度,增强土壤磷的活化,进而提高了蔬菜对磷的吸收和利用,降低了土壤中有效磷含量。因此,在富磷土壤上,优化施肥配合增施菌渣是提高土壤微生物活性及蔬菜磷素吸收积累的可行措施。 展开更多

关键词 富磷土壤 土壤碳组分 土壤胞外酶活性 土壤微生物生物量 Α多样性

下载PDF 职称材料

大气CO_(2)和O_(3)浓度升高对水稻根际土壤胞外酶活性的影响

16

作者 冷鹏 王建青 +4 位作者 谭云燕 邵亚军 王丽燕 施秀珍 张国友 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2185-2193,共9页

大气二氧化碳(CO_(2))和臭氧(O_(3))浓度升高是全球气候变化的主要特征之一。土壤胞外酶作为维持土壤生态系统服务功能的重要参与者,其活性对于大气CO_(2)和O_(3)浓度升高的响应特征及驱动机制研究,以及应对并缓解未来全球气候变化具有... 大气二氧化碳(CO_(2))和臭氧(O_(3))浓度升高是全球气候变化的主要特征之一。土壤胞外酶作为维持土壤生态系统服务功能的重要参与者,其活性对于大气CO_(2)和O_(3)浓度升高的响应特征及驱动机制研究,以及应对并缓解未来全球气候变化具有重要意义。本研究采用开顶式气室(OTCs)分别模拟大气CO_(2)浓度升高(环境大气+200μmol·mol^(-1),eCO_(2))、大气O_(3)浓度升高(环境大气+0.04μmol·mol^(-1),eO_(3))及其交互处理(环境大气+200μmol·mol^(-1)CO_(2)+0.04μmol·mol^(-1)O_(3),eCO_(2)+eO_(3)),探究水稻根际土壤胞外酶活性对大气CO_(2)和O_(3)浓度升高的响应。结果表明:与对照(环境大气)相比,eCO_(2)处理的土壤β-葡萄糖苷酶(βG)活性显著提高73.0%,而多酚氧化酶(PHO)、过氧化物酶(PEO)、酸性磷酸酶(AP)活性分别显著降低48.9%、46.6%和72.9%,纤维素水解酶(CBH)和β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)活性则无明显变化;eO_(3)处理的土壤CBH、AP活性分别显著降低34.2%和30.4%;eCO_(2)+eO_(3)处理的土壤PHO、AP活性分别显著降低87.3%和32.3%。主坐标分析、置换多元方差分析和冗余分析显示,大气CO_(2)和O_(3)浓度升高均可显著影响土壤胞外酶活性,且大气CO_(2)浓度升高对土壤胞外酶活性的影响程度高于O_(3)浓度升高;根系氮含量、根系碳氮比、土壤硝态氮和土壤微生物生物量碳是土壤胞外酶活性的主要驱动因子;大气O_(3)浓度升高能够部分中和大气CO_(2)浓度升高对土壤胞外酶活性的影响。综上,大气CO_(2)和O_(3)浓度升高抑制了大部分土壤胞外酶活性,表明未来气候变化潜在威胁着农田土壤生态系统服务功能。 展开更多

关键词 气候变化 土壤胞外酶活性 CO_(2)浓度升高 O_(3)浓度升高 开顶式气室(OTC)

原文传递

地形、树种和土壤属性对喀斯特山区土壤胞外酶活性的影响 被引量：27

17

作者 罗攀 陈浩 +3 位作者 肖孔操 杨利琼 文丽 李德军 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期2577-2585,共9页

土壤胞外酶在生态系统生物地球化学循环过程中扮演着重要角色,然而关于土壤胞外酶活性的主控因子研究还不够深入,特别是在偏碱性的钙质土壤区域相关研究尤其缺乏.本研究以典型喀斯特山区(木论国家级自然保护区)的林地为研究对象,采集不... 土壤胞外酶在生态系统生物地球化学循环过程中扮演着重要角色,然而关于土壤胞外酶活性的主控因子研究还不够深入,特别是在偏碱性的钙质土壤区域相关研究尤其缺乏.本研究以典型喀斯特山区(木论国家级自然保护区)的林地为研究对象,采集不同地形条件(不同坡位和坡向)、不同树种(厚壳桂和伞花木)下的表层土壤(0~15 cm),测定了与碳、氮、磷循环相关的6种水解酶的活性及相关土壤理化性质.研究运用方差分解,并结合多响应置换过程以及冗余分析技术分析了地形、树种和土壤理化性质对土壤酶活性的影响.结果表明,坡位对土壤酶活性有显著影响.树种和坡向对土壤酶活性的影响不显著.方差分解结果表明,地形、树种和土壤理化性质共同解释了土壤酶活性变化的55.3%,其中土壤因子是影响酶活性改变的主要因子,解释了44.2%的变异.而冗余分析的结果进一步表明在土壤因子中,pH、总氮和无机氮是影响土壤酶活性变化的主要指标.研究首次量化了喀斯特地区小尺度内地形、树种及土壤理化性质对土壤酶活性变化的影响.研究也说明了在喀斯特山区小尺度内土壤酶活性的变化可由土壤理化性质来表征. 展开更多

关键词 土壤胞外酶活性 地形 树种 土壤属性 喀斯特

原文传递

亚热带常绿阔叶林土壤胞外酶活性对碳输入变化及增温的响应 被引量：7

18

作者 刘珊杉 周文君 +6 位作者 况露辉 刘占锋 宋清海 刘运通 张一平 鲁志云 沙丽清 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1262-1272,共11页

土壤胞外酶来源于土壤微生物、植物和动物,是土壤生物地球化学过程的积极参与者,在森林生态系统的物质循环和能量流动过程中扮演着重要角色。为探明土壤胞外酶活性对碳输入变化及增温的响应,该研究基于长期增温、去除地表凋落物(以下简... 土壤胞外酶来源于土壤微生物、植物和动物,是土壤生物地球化学过程的积极参与者,在森林生态系统的物质循环和能量流动过程中扮演着重要角色。为探明土壤胞外酶活性对碳输入变化及增温的响应,该研究基于长期增温、去除地表凋落物(以下简称去凋)和切根处理的云南哀牢山亚热带常绿阔叶林控制实验平台,研究了不同处理(对照、去凋、切根、切根并增温)下表层矿质土壤(0–5和5–10 cm)与碳氮磷获取相关的胞外酶活性,包括多酚氧化酶(POX)、过氧化物酶(PER)、β-葡萄糖苷酶(BG)、β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)和酸性磷酸酶(AP)。结合铵态氮(NH4+-N)含量、硝态氮(NO3–-N)含量、溶解有机碳(DOC)含量、溶解总氮(DN)含量、土壤含水量(SWC)等相关指标,探讨凋落物碳输入、根系碳输入和温度变化对土壤胞外酶活性及其生态化学计量特征的影响。研究结果表明:在对照样方,除POX外其余酶活性均为0–5cm层显著高于5–10cm层。与对照相比,长期的凋落物去除显著降低了0–5 cm层土壤AP和BG活性,对NAG、PER和POX活性则无显著影响;长期切根处理显著降低了0–5 cm层土壤BG活性,但提高了两个土层PER活性;长期切根并增温处理显著降低了0–5 cm层AP和BG活性,对其余酶活性无显著影响。冗余分析结果显示SWC和NH4+-N含量是驱动土壤酶活性变化的重要因子。本研究为该生态系统土壤碳氮磷生物地球化学关键过程对全球变化的响应提供了土壤酶学的依据。 展开更多

关键词 土壤胞外酶活性 生态化学计量学 去除地表凋落物 切根 增温

原文传递

宁夏东部荒漠草原向灌丛地人为转变过程中土壤胞外酶活性响应 被引量：8

19

作者 郭天斗 于露 +5 位作者 孙忠超 马彦平 赵亚楠 梁丹妮 李志丽 王红梅 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期2541-2548,共8页

以宁夏东部荒漠草原-灌丛地典型镶嵌体内部荒漠草地、草地边缘、灌丛边缘、灌丛地为对象,对各样地植丛和空斑下土壤特性及6种土壤胞外酶活性(纤维二糖水解酶、β-1,4-木糖苷酶、β-1,4葡萄糖苷酶、β-1,4-乙酰基氨基葡萄糖苷酶、亮氨酸... 以宁夏东部荒漠草原-灌丛地典型镶嵌体内部荒漠草地、草地边缘、灌丛边缘、灌丛地为对象,对各样地植丛和空斑下土壤特性及6种土壤胞外酶活性(纤维二糖水解酶、β-1,4-木糖苷酶、β-1,4葡萄糖苷酶、β-1,4-乙酰基氨基葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶和碱性磷酸酶)进行分析,研究荒漠草原向灌丛地人为转变过程中胞外酶的响应特征。结果表明:荒漠草原向灌丛地转变过程中,土壤水分、有机碳、全氮、全磷、微生物生物量碳、微生物生物量氮均显著降低,且灌丛地显著低于草地26.0%~88.5%;除草地边缘土壤水分、有机碳空斑略高于植丛外,其他指标均表现为各样地植丛显著高于空斑3.9%~82.3%。6类土壤胞外酶活性在转变过程中均呈下降趋势,降幅为22.1%~82.4%,其中亮氨酸氨基肽酶和碱性磷酸酶降低最为显著,分别降低82.4%和75.5%;除灌丛地β-1,4-乙酰基氨基葡萄糖苷酶在空斑显著高于植丛外,其他胞外酶活性均表现为各样地植丛高于空斑10.7%~42.7%;转变过程中6类胞外酶活性之间呈显著正相关,且均与土壤特性呈不同程度正相关,其中各类土壤胞外酶活性对土壤微生物生物量碳、氮及全氮响应较为积极。 展开更多

关键词 荒漠草原 灌丛引入 草原-灌丛镶嵌体 土壤特性 土壤胞外酶活性

原文传递

大兴安岭北部不同海拔天然林土壤胞外酶化学计量特征及其季节动态 被引量：9

20

作者 及利 马立新 +4 位作者 程政磊 祝清超 张岩 杨雨春 杨立学 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期2491-2499,共9页

研究了大兴安岭北部奥克里堆山不同海拔(750~1420 m)天然林土壤胞外酶活性(EEA)和酶计量比的变化特征及影响机制。结果表明:海拔、季节及其交互作用对β-葡萄糖苷酶(BG)、N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)和酸性磷酸... 研究了大兴安岭北部奥克里堆山不同海拔(750~1420 m)天然林土壤胞外酶活性(EEA)和酶计量比的变化特征及影响机制。结果表明:海拔、季节及其交互作用对β-葡萄糖苷酶(BG)、N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)和酸性磷酸酶(AP)活性均存在显著影响。5月,BG和NAG活性随海拔升高呈逐渐增大趋势,AP活性随海拔升高呈先升高后降低的趋势。7月,NAG活性随海拔升高而增大,AP活性则先升高后降低。9月,不同海拔上NAG活性变化幅度较大,在1420 m处活性最高,为124.22 nmol·h^-1·g^-1。随着海拔的升高,酶化学计量比ln(BG)∶ln(NAG+LAP)呈降低的趋势。除海拔830 m外,7月化学计量比值最高。土壤C、N、P转化酶活性对数转换后的比值为1∶1.25∶0.82。海拔和土壤温度是影响土壤胞外酶的主要因素,土壤温度与BG、NAG和AP呈显著正相关。ln(BG)∶ln(NAG+LAP)和ln(NAG+LAP)∶ln(AP)与pH分别呈显著正相关和负相关,与DOC分别呈显著负相关和正相关,而ln(BG)∶ln(AP)受土壤容重的影响较大。 展开更多

关键词 土壤胞外酶 酶化学计量 大兴安岭 海拔

原文传递