施肥模式对青海籽用油菜和青稞种植区土壤养分和微生物群落结构的影响

为优化青海农作物主产区肥料的施用，促进青海化肥农药减量增效技术的应用，本文设置不施肥(CK)、单施有机肥(M)、单施化肥(NPK)和有机肥配施化肥(M+NPK)处理，研究不同施肥模式对籽用油菜和青稞种植区土壤肥力和微生物群落结构的影响。结果表明：M+NPK处理显著提高青稞种植区土壤电导率、有机质、硝态氮和速效磷含量，但仅显著提高籽用油菜种植区土壤电导率。不同施肥模式对籽用油菜种植区土壤微生物量、真菌、放线菌数量影响不显著，M+NPK处理显著提高籽用油菜种植区土壤微生物Shannon多样性指数，最高达2.73。不同施肥模式对青稞种植区土壤微生物量影响显著，M处理较其他处理显著提高土壤总PLFAs,细菌PLFAs和放线菌PLFAs也显著增加。冗余分析结果表明，籽用油菜种植区土壤微生物群落组分的变化主要受土壤有机质、速效磷的影响，而青稞种植区土壤微生物群落组分的变化主要受土壤全氮和电导率的影响。因此，在当前施肥量下，青海籽用油菜种植区推荐采取有机肥配施化肥的模式，可提高其土壤微生物群落多样性；青稞种植区推荐采用单施有机肥和有机肥配施化肥模式，可提高土壤肥力和微生物数量。     

镉污染土壤中添加外源有机物料对杨树苗期生长的影响

【目的】探究两种常见的有机物料(杨树凋落物和城市生活污泥堆肥)进入镉(Cd)污染土壤后对该土壤上杨树的生长及生理生化产生的影响。【方法】通过土壤盆栽试验,研究添加有机物料对不同含量Cd²⁺污染土壤上‘南林895'杨(Populus×euramericana ‘Nanlin 895')生长3个月后植株地上部分生物量、叶片中光合色素含量、抗氧化保护酶活性以及丙二醛(MDA)含量的影响。【结果】①添加污泥堆肥(CS)处理的杨树地上部分干质量、叶片中光合色素含量均明显高于同等条件下的对照(CK)处理; 添加杨树叶(PL)处理的杨树地上部分干质量在低Cd²⁺(0、10 mg/kg)污染土壤上高于对照处理,在高Cd²⁺(50、100、150 mg/kg)污染土壤上则显著低于对照处理; 而与对照相比,除了不添加Cd²⁺外,PL处理下叶片中光合色素含量都低于CK处理。②随着Cd²⁺含量升高,3种处理杨树叶片SOD与CAT活性均呈现先上升后下降的趋势,CS处理杨树叶片SOD及CAT的活性均明显高于同等条件下的对照(CK)处理; PL处理叶片中SOD及CAT的活性在不添加外源Cd²⁺时均高于CK处理,而Cd²⁺含量≥50 mg/kg时均低于CK处理。此外,杨树叶片MDA含量受外源物料类型的影响,CS处理的MDA含量均低于同等条件下的CK处理; PL处理的MDA含量则高于同等条件下CK处理的。【结论】镉污染土壤上不同处理间杨树生长的状况总体表现为:添加污泥堆肥处理的杨树生长最好,其次是对照处理,而杨对凋落物处理的相对最差。     

不同改良剂对镉污染土壤中油麦菜生物量及镉含量的影响

采集佛山某大铝型材厂工业废水污染土壤,通过盆栽试验研究不同改良剂对镉污染土壤中油麦菜生长的影响,并评价其对镉污染土壤的改良效果。结果表明,在镉严重污染的酸性土壤中,各种改良剂处理的株高和生物量均显著高于对照,其中石灰+赤泥+泥炭、石灰+泥炭、石灰+赤泥的效果最显著。各改良剂的加入均显著促进土壤镉由活性高的形态向活性低的形态转化,并显著降低了油麦菜植株内镉的含量,其中以石灰+泥炭效果最好。各改良剂均显著降低土壤铵提镉的含量。综合各改良剂对油麦菜生物量和镉含量的影响,石灰+泥炭处理既显著增加了其生物量,又显著降低了其镉含量,是本试验中最合适的改良剂。     

根系分泌物对土壤中有机氯农药降解的强化效应及其作用机制

借助盆栽模拟实验,研究了黑麦草根系分泌物对有机氯农药的降解效应及其对土壤微生物群落特征的影响.结果显示,添加根系分泌物促进了污染土壤(TR2)中OCPs的去除:修复平衡15 d后,TR_2组土壤中OCPs去除率高达77.57%,比对照组(CK)高出33.49%,比微生物活性被抑制的TR_1组高出58.16%;相同污染水平下,TR_2土样中微生物生物量碳量也明显高于CK、TR_1组.实验期间,细菌的磷脂脂肪酸在OCPs污染土壤中占主导地位,其次为真菌,其在土壤微生物群落中变化趋势与OCPs降解变化一致,说明OCPs降解过程中,根系分泌物主要通过影响细菌、真菌的种群数量及其群落结构,进而影响OCPs降解.     

根系分泌物对砷酸还原菌TS28活性及土壤中酶活性的影响

以砷酸还原菌(Stenotrophomonas sp.TS28)以及油菜、 小麦和小白菜的根系分泌物为实验对象,  研究根系分泌物对砷（As）污染土壤中砷酸还原菌TS28存活、 As还原能力的影响以及土壤中酶活性的变化规律. 结果表明： 土壤中的As(Ⅴ)抑制了TS28的活性, 添加根系分泌物刺激了TS28的活性,  增加了TS28的存活数量和存活时间; 植物根系分泌物会影响TS28的As还原能力,  影响程度与其来源有关,  小麦的根系分泌物对TS28的As还原能力提升效果最好,  10 d内将As(Ⅴ)的还原量提升了45.86％;  TS28降低了As污染土壤中蔗糖酶和脱氢酶的活性,  添加根系分泌物提高了含TS28的As污染土壤中脲酶、 酸性磷酸酶、 蔗糖酶和脱氢酶这4种土壤酶的活性,  油菜根系分泌物的促进效果最好.       

2株真菌修复石油污染土壤及对植物幼苗生长的影响

从石油污染的盐碱土壤中分离出具有降解石油性能的两株真菌,将其制成混合菌剂.通过掺混一定比例的石油污染原状土盆栽实验,以石油烃降解率、土壤脱氢酶活性和土壤的微生物多样性等为指标,测定了不同培养时间内各指标的变化.实验结果表明:受试土壤的总石油烃含量为21 000 mg/kg的情况下,加入5%菌剂后第56 d,真菌降解石油的效率达33.13%.在水培条件下,设置两类处理,即单独种植植物(分别为紫花苜蓿、燕麦)、微生物分别与两种植物组合,以表征植物根系活力的根脱氢酶活性和表征叶片脂质过氧化的丙二醛(MDA)含量为指标,研究了真菌促进植物的生长的作用.结果表明:添加5%菌剂在一定程度上提高了植物的根系活力,明显促进了植物生长.     

紫花苜蓿根系分泌物对土壤中OCPs的强化修复机制

为探讨根系分泌物对土壤中有机氯农药(organochlorine pesticides,OCPs)的强化修复机制,以延安地区常见的紫花苜蓿(Medicago sativa.)为实验材料,利用模拟修复试验法,研究紫花苜蓿根系分泌物对土壤中OCPs的修复效果及途径.结果显示:在实验质量比(0～342.89 mg/kg)范围内,根系分泌物能够显著提高土壤中OCPs的去除率,并且在添加量为30～40 mL(每瓶约100 g污染土样)时强化去除效果最为明显;根系分泌物对OCPs去除的平均贡献率高达36.43%,明显高于非生物因素和土壤原有微生物;添加根系分泌物能够增加土壤中微生物的数量,并且在一定的污染浓度下,根系分泌物的添加量与土壤中微生物数量的增加量呈明显的线性正相关;根系分泌物通过改变微生物群落中各组分数量的变化,从而改变微生物群落结构,其中真菌和细菌受根系分泌物添加量的影响尤为明显;土壤中OCPs的去除浓度和根系分泌物的添加量呈一元二次曲线关系.因此,根系分泌物主要是通过改变土壤中微生物的数量及其群落结构来强化OCPs的修复效果.     

不同施肥模式对杨树人工林土壤微生物功能多样性的影响

土壤微生物多样性是维持人工林土壤生产力的重要组成部分。为了解不同施肥处理对杨树人工林土壤微生物多样性的影响,以苏北沿海地区8年生杨树人工林为对象开展施肥试验,共设置6种施肥处理:CK(对照)、T1(NPK复合肥)、T2(有机肥)、T3(生物炭)、T4(NPK复合肥+生物炭)、T5(有机肥+生物炭),采用Biolog-Eco法测定了土壤微生物的功能多样性。研究结果表明:①各种施肥处理都不同程度地促进了土壤微生物的生长。T4、T5处理增加了土壤pH、TC(全碳)、TC/TN(全碳氮比),它们的土壤微生物量也显著最高。T3处理可能改变了土壤微生物群落结构。②T2、T3、T4、T5处理都增加了土壤微生物整体活性和碳源利用能力,其中T5处理碳源利用能力显著高于其他处理,而T1处理减弱了微生物碳源利用。③土壤微生物对碳源的利用能力存在季节差异,在不同季节从强到弱依次表现为夏季、春季、秋季、冬季; 生物炭配施有机肥改变了微生物对碳源利用能力的季节动态,表现为春季最高。     

芹菜根对模拟复合污染湿地中芘的降解作用

以吴淞口复合污染湿地土壤为研究背景, 在含有芘、柴油、Pb 的模拟复合污染湿地土壤环境中, 选取对芘具有高效降解作用的芹菜根, 研究芹菜根对复合污染湿地土壤进行生态修复的作用效果及特征. 检测分析了单一与复合污染土壤中多酚氧化酶(polyphenol oxidase, PPO)、过氧化氢酶(catalase, CAT)、脲酶(urease, URE)及不同实验组中芘的降解效果随时间的变化规律. 研究表明, 在芘、Pb、柴油复合污染胁迫下, 芹菜根可以通过根系分泌酶等一些化学物质或者通过刺激其根际微生物细胞分泌各种酶类物质, 来提高其根际微生物的活性, 促进芹菜根与其根际微生物的协同作用, 增强对复合污染土壤中芘的降解效果.     

稻草对土壤中铬的形态变化及微生物活性的影响

通过向添有外源Cr(Ⅵ)的土壤中施入一定量的粉碎稻草, 研究了稻草对土壤中铬的形态变化特征:包括Cr(Ⅵ)含量的变化、有效态铬含量的变化以及铬形态分布特征的影响. 实验结果表明, 施入稻草可以促进Cr(Ⅵ)的还原, 加快土壤中Cr(Ⅵ)和有效态铬含量的降低; 同时, 铬的形态分析表明, 施入稻草的土壤水溶态和交换态铬含量比未施稻草的土壤低, 而沉淀态和有机结合态铬含量比未施稻草的土壤高. 实验还探讨了稻草对Cr(Ⅵ)污染土壤微生物活性的影响. 结果表明, 施入稻草的土壤呼吸强度和微生物数量都比未施稻草的土壤高, 增施稻草对缓解Cr(Ⅵ)对土壤微生物的抑制作用有一定的效果.     

不同施肥模式对杨树人工林土壤微生物生物量C、N、P的影响

以江苏东台林场5年生杨树人工林为对象,在2012年6月设置了不同施肥处理(N、P、K复合肥,T1; 有机肥,T2; 生物炭,T3; N、P、K复合肥+生物炭,T4; 有机肥+生物炭,T5; 对照,CK),并在2012年8月至2013年6月期间每2个月1次共进行6次重复土壤取样,研究了不同施肥模式对土壤微生物生物量C、N、P(SMBC、SMBN、SMBP)的影响。结果显示:①5种施肥模式均显著提高了SMBC和SMBN,但对SMBP的影响较小,仅T1处理与对照间达到显著性差异; ②在0～10 cm土层仅T5处理显著降低了SMBC与SMBN的比值,在≥10～25 cm土层各处理SMBC与SMBN的比值均未显著下降,而在≥25～40 cm土层T1、T2、T4和T5处理的SMBC与SMBN的比值均显著下降,表明不同施肥模式对土壤N供应能力的改善作用随土层深度的增加而增加。综合分析表明,T4处理最有利于提高杨树人工林SMBC、SMBN和SMBP的含量,同时有利于提高土壤对植物生长所需有效N的供给,因此T4处理即N、P、K复合肥+生物炭可作为该区域杨树人工林的最佳施肥模式。     

覆盖物对土壤性质及微生物生物量碳氮的影响

【目的】比较不同覆盖物处理下,深度为0～5、≥5～10 cm处土壤的性质和微生物生物量碳氮含量的变化,以期明确适宜‘日香桂’种植的覆盖物。【方法】采用5种覆盖物(无覆盖对照(CK)、马尼拉草皮覆盖(T)、五针白皮松树皮覆盖(W)、鹅卵石砾覆盖(G)、陶土颗粒覆盖(C))处理,每种覆盖3块重复并按随机区组排列。处理后,对土壤样品进行pH、全氮、有效氮、全磷、有效磷含量、脲酶活性、磷酸酶活性、微生物生物量碳氮含量进行测定。【结果】从整体看,覆盖材料对土壤密度和全氮含量的影响不显著,但是可以提高土壤有机物含量。在0～5 cm土壤深度,T和W覆盖处理降低了土壤pH,而G和C覆盖处理增加了pH。覆盖T与W比其他覆盖处理更有效地提高了土壤有效磷、有效氮含量,以及土壤脲酶、磷酸酶活性和微生物生物量碳氮含量,其中W覆盖在提高微生物生物量碳氮含量上表现更突出。在≥5～10 cm土壤深度,覆盖物均对土壤pH有提高作用,无机覆盖G和C对土壤性质和微生物生物量影响甚微; T和W覆盖的作用效果虽比0～5 cm的作用效果有所下降,但对土壤脲酶、磷酸酶、微生物生物量碳氮的提升作用依然存在。【结论】无论是0～5 cm,还是≥5～10 cm深度,在对于土壤性质和微生物改善方面,松鳞树皮和马尼拉草覆盖(W和T覆盖)都表现出优于其他覆盖的效果,且W覆盖对土壤微生物生物量碳氮、有效氮的促进作用更显著。     

蚯蚓与凋落物对杨树人工林土壤酶活性的影响

【目的】揭示接种蚯蚓和施用凋落物对杨树人工林土壤主要酶活性的影响,正确评价蚯蚓和凋落物在杨树人工林生态系统土壤养分循环中的作用,以促进其生产力长期维持及生态服务功能提升,为优化杨树人工林经营管理提供依据。【方法】以江苏省东台林场20年生杨树人工林为试验对象,采用随机区组试验设计,共设置杨树凋落叶表施(T1)、杨树凋落叶混施(T2)、接种蚯蚓(T3)、杨树凋落叶表施+接种蚯蚓(T4)、杨树凋落叶混施+接种蚯蚓(T5)共5种不同试验处理及不做处理为对照(CK),测定分析不同处理下土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶及纤维素酶活性的变化,及土壤微生物生物量碳、微生物生物量氮含量、容重、pH、总有机碳含量、全氮含量等重要土壤环境因子的变化。【结果】①与CK相比,T3、T4、T5处理显著提升了土壤蔗糖酶、脲酶活性,土壤蔗糖酶活性平均增幅分别为30.85%、34.58%、50.90%,土壤脲酶活性平均增幅分别为27.57%、33.67%、66.64%。②与CK相比,5种处理均显著提升了土壤纤维素酶活性,平均增幅分别为38.39%、51.79%、79.91%、129.33%、149.52%。③与CK相比,T1、T2处理显著降低了土壤过氧化氢酶活性,平均降幅分别为13.23%、17.56%,T3、T4、T5处理与CK相比没有显著性差异。④季节动态分析表明,土壤蔗糖酶活性9月最高,为0.77 mg/(g·d);3月最低,为0.40 mg/(g·d)。土壤脲酶活性夏秋季较高,为10.57 mg/(g·d);冬春季较低,为5.61 mg/(g·d)。土壤过氧化氢酶活性6月最高,为4.20 mg/(g·h);其他季节较低,为2.22 mg/(g·h)。土壤纤维素酶活性夏秋季较高,为6.93 mg/(g·d);冬春季较低,为2.36 mg/(g·d)。与CK相比,接种蚯蚓及添加凋落物处理没有改变4种土壤酶活性的季节性变化规律。⑤重复测量方差分析表明,季节变化和试验处理均显著影响了土壤蔗糖酶、脲酶、纤维素酶和过氧化氢酶活性,其中季节变化和试验处理对土壤过氧化氢酶活性的影响具有显著性交互作用,而对土壤蔗糖酶、脲酶和纤维素酶活性的影响没有显著性交互作用。⑥相关分析表明,土壤蔗糖酶、脲酶及纤维素酶活性与土壤容重、pH呈显著负相关,与土壤全氮、总有机碳、微生物生物量碳、微生物生物量氮含量、微生物生物量碳氮比呈显著正相关;土壤过氧化氢酶活性则与上述各环境因子相关性不显著。【结论】接种蚯蚓能够显著提高杨树人工林土壤蔗糖酶、脲酶和纤维素酶活性,凋落物混施比表施更有利于促进接种蚯蚓对杨树人工林土壤蔗糖酶、脲酶和纤维素酶活性的影响;凋落物混施和接种蚯蚓处理均显著提升了土壤酶评价指数,凋落物混施+接种蚯蚓处理进一步提升了土壤酶指数。因此,在农林业生产中可考虑将凋落物混施与接种蚯蚓经营措施结合应用。     

不同浓度组合的镉、铅在不同污染负荷土壤中的吸附-解吸动力学行为

采用批实验法对沈阳张士灌区2种不同重金属污染负荷的土壤（A清洁土壤；B高污染土壤）中不同浓度组合的Cd^2＋和Pb^2＋的吸附．解吸动力学行为进行比较研究．结果表明，清洁土壤A对Cd^2＋和Pb^2＋的吸附能力高于高污染负荷土壤B．Elovich方程是描述这2种土壤Cd^2＋和Pb^2＋吸附动力学行为的最优模型，其次为双常数方程，最差模型是一级动力学方程．2种土壤Cd^2＋、Pb^2＋的解吸速率随重金属初始浓度增加而增加，随解吸时间的延长而不断降低．描述这2种土壤Cd^2＋、Pb^2＋解吸动力学过程的最优模型为Elovich方程，其次为双常数方程，而一级动力学方程拟合效果不佳．     

玉米秸秆还田及腐熟剂对小麦产量、土壤微生物数量和酶活性的影响

通过田间小区试验,研究了玉米秸秆还田配施腐熟剂对土壤理化性状、微生物数量、酶活性及小麦产量的影响。结果显示,与秸秆未还田处理（CK）相比,秸秆还田（T1）和秸秆还田配施腐熟剂处理（T2）显著降低了土壤容重,提高了根际土壤细菌和放线菌数,以及土壤脲酶、中性磷酸酶和蔗糖酶活性,进而提高了土壤有效养分和有机质含量,最终产量分别显著提高了10.33%和13.46%;此外,T2与CK相比,降低了根际土壤真菌数,提高了土壤过氧化氢酶和脱氢酶活性,而T1处理的差异不明显。结果表明,秸秆还田可通过改善土壤微生物群落的数量和多样性来调节土壤酶活性和养分含量,优化根际生长环境,促进小麦生长。其中,秸秆还田配施腐熟剂的处理效果最佳,可在北方玉米种植区推广应用。     

裸地休闲和春小麦生长条件下土壤微生物量和土壤有机质动态研究

不同作物栽培管理措施对土壤微生物量和土壤有机质对农业持续性耕作的影响非常重要.研究结果表明,各处理间pH、容重和含水量无显著差异.尽管春小麦地的土壤有机碳和微生物碳质量分数比休闲地土壤的高,但是休闲地土壤的全氮、微生物氮、微生物碳的质量分数与有机碳的质量分数的比值与微生物氮与全氮的质量分数却都显著高于春小麦地的.     

盐胁迫对废弃物载体植生带建植黑麦草生理生态的影响

盐碱土上分别铺设两种废弃物载体植生带（棉布-纱布,报纸-纱布）建植黑麦草,研究了盐胁迫对废弃物载体植生带建植黑麦草生理生态的影响．结果表明：随着盐浓度的增加,黑麦草的生长受到抑制,生物量下降,3种保护酶的活性增加,MDA含量增加．同-盐浓度下,废弃物载体植生带建植黑麦草生物量均高于直接播种建植的对照处理,保护酶的活性、MDA含量均低于对照．当盐质量分数为0．5％和0．8％时,棉布－纱布植生建坪的POD、SOD活性与对照的差异分别达到了显著水平（P〈0．05）;当盐质量分数为0．8％时,棉布－纱布、报纸－纱布植生带中黑麦草叶片中的MDA含量分别比对照降低80．76％和84．95％,差异显著（P〈0．05）．在高盐浓度下,叶绿素含量出现了较明显的增加,但植生建坪的叶绿素含量均不及对照,当盐质量浓度为O．8％时,2种不同废弃物载体植生建坪处理的总叶绿素含量与对照间差异显著（P〈O．05）．在高盐浓度下,植生建坪的相对电导率显著低于对照．综合上述结果,废弃物载体植生带建坪可以减轻盐胁迫对草坪植物带来的伤害,促进植物生长．     

重金属污染下台湾相思和尾叶桉根区土壤微生物群落多样性

利用BIOLOG微平板技术对广州市黄埔区龟山重金属污染下台湾相思（Acacia confusa）和尾叶桉（Eucalyptus urophylla）根区土壤微生物群落多样性进行了研究.结果表明,广州市黄埔区龟山土壤重金属污染严重,其中全Cd和全Zn含量大大超出广州市背景值,并对微生物群落产生最大负效应.土壤环境的恶化导致细菌数量减少,微生物代谢活性滞后,对醣类和氨基酸类碳源利用低,多样性指数降低.黄埔区台湾相思和尾叶桉根区土壤细菌数量和微生物多样性显著高于裸地.由于重金属污染对根区土壤的影响较大,台湾相思和尾叶桉根区土壤的细菌数量、微生物碳源利用类型以及群落多样性指数均无显著差异.然而,台湾相思根区土壤微生物的代谢活性随着培养时间的延长,呈迅速上升趋势,并较其他供试土壤具有更高的代谢能力;另外,台湾相思不仅可以稳定土壤中的Cu和Pb,还能吸收Cd和Zn,并且其固氮能力能有效增加土壤养分含量,对土壤条件进行改良,也是广州市常用的造林先锋树种,适合作为广州市黄埔区重金属污染地植被重建材料.