一、二代马尾松林土壤微生物数量及酶活性垂直分布特征

【目的】揭示连栽马尾松林根际土壤环境在垂直方向上的变化。【方法】以不同栽植代数的马尾松人工林作为研究对象,采用配对样地法,于2015年10月,对比研究不同代马尾松人工林的根际与非根际土壤可培养微生物数量及土壤酶活性土层垂直变化特征。【结果】两代马尾松人工林根际土壤可培养微生物数量与酶活性的土层垂直分布特征明显,均表现为在0~10cm土层最高,在10~20cm土层较低,在20~30cm土层最低;同层次不同代之间比较,二代林根际土壤可培养微生物数量及酶活性均高于一代林,除土壤脲酶活性在代际间没有统计学意义上的差异外,其余酶的活性和3大类微生物数量在代际间的差异具有统计学意义(p0.05);两代马尾松人工林各土层根际可培养微生物数量与酶活性皆高于非根际,随着土层加深,根际与非根际间没有呈现出明显相关规律;两代马尾松林微生物与土壤酶呈统计学意义上的正相关关系(p0.01)。【结论】连栽提高了马尾松林根际土壤微生物数量和酶活性,二代林根际土壤性质在土层垂直方向上的表现均优于一代林。     

一、二代马尾松林土壤微生物数量及酶活性垂直分布特征

【目的】揭示连栽马尾松林根际土壤环境在垂直方向上的变化。【方法】以不同栽植代数的马尾松人工林作为研究对象,采用配对样地法,于 2015 年 10 月,对比研究不同代马尾松人工林的根际与非根际土壤可培养微生物数量及土壤酶活性土层垂直变化特征。【结果】两代马尾松人工林根际土壤可培养微生物数量与酶活性的土层垂直分布特征明显,均表现为在 0~10cm 土层最高,在 >10~20cm 土层较低,在 >20~30cm 土层最低;同层次不同代之间比较,二代林根际土壤可培养微生物数量及酶活性均高于一代林,除土壤脲酶活性在代际间没有统计学意义上的差异外,其余酶的活性和 3 大类微生物数量在代际间的差异具有统计学意义(p <0.05 );两代马尾松人工林各土层根际可培养微生物数量与酶活性皆高于非根际,随着土层加深,根际与非根际间没有呈现出明显相关规律;两代马尾松林微生物与土壤酶呈统计学意义上的正相关关系(p <0.01 )。【结论】连栽提高了马尾松林根际土壤微生物数量和酶活性,二代林根际土壤性质在土层垂直方向上的表现均优于一代林。
     

贵阳次生林土壤有机碳含量对土壤生物学活性的影响

 次生林是喀斯特森林生态系统的组成部分,未来的森林可能就是次生林。土壤有机碳（SOC）是土壤有机质的重要组成,其含量是土壤肥力的重要指标,对土壤生物学活性有重要影响。为了解次生林土壤有机碳对土壤生物学活性的影响,在贵阳市郊设置灌丛、女贞林、马尾松林3个样点,于2008年6月—2009年5月进行为期1a的采样,并与农田土壤进行对比分析。结果显示,灌丛SOC含量最高,基于SOC/g来看,其含C底物的利用率却最低,土壤生化过程弱,植物和微生物可利用的营养物质较少;女贞林N转化速率较快,林下具有反硝化能力的菌群的酶丰富,气态N流失严重;马尾松林基于每克SOC的土壤有机残体分解的速度快、强度高,微生物活性、土壤酶活性高,土壤生化过程强烈,气态氮流失率最低。总的来说,研究区域土壤SOC含量限制了微生物群落规模,对灌丛土壤酶活性影响较大,SOC含量也间接地影响了微生物体N转化速率和有机物的分解速率,但对反硝化作用的影响不显著;建议在土壤恢复初期优先让草或灌木生长,改善立地条件,之后再选择适宜的树种按照针阔混交模式植树造林。     

马尾松连栽对根际与非根际土壤微量元素及微生物的影响

采用配对样地法,以不同栽植代数(1、2代)、不同发育阶段(8、15、18、20 a)的马尾松人工林为对象,研究了马尾松连栽对其根际与非根际土壤有效微量元素、土壤微生物及生化作用的影响.结果表明:连栽后,根际与非根际土壤有效微量元素含量均呈上升趋势,且交换性Mg2+、有效Fe含量在1、2代之间的差异达显著水平.根际与非根际土壤中细菌、放线菌、真菌及微生物总数2代均高于1代,且根际、非根际土壤放线菌、真菌数量在1、2代之间的差异达显著或极显著水平;在1、2代根际与非根际土壤微生物区系组成中,细菌数量占微生物总数百分比最高,其次是放线菌,真菌最少.对根际、非根际土壤生化作用的影响,连栽后,无论是根际还是非根际土壤,硝化作用强度趋于上升,而氨化作用强度趋于下降,且根际土壤硝化、氨化作用强度与非根际土壤氨化作用强度在1、2代之间的差异达显著水平.     

第四纪红黏土红壤区针叶人工林土壤酶活性和微生物学特征

以红壤丘陵区第四纪红黏土区为例,选取典型针叶林(马尾松Pinus massoniana、杉木Cunninghamia lanceolata和湿地松Pinus elliottii)样地,研究不同针叶林土壤酶活性和微生物学特征.结果显示,在林分生长期内,土壤有机碳、全氮、酶活性、有机碳活性组分比例、土壤微生物基质利用效率、真菌-细菌比值和土壤微生物功能多样性等指标在杉木和湿地松样地均高于马尾松样地和荒地.由此说明湿地松和杉木人工林能够改善土壤酶活性和微生物学特征,提高土壤生化功能,进而改善林下土壤质量,而马尾松效果不明显.     

杨树多代连作对土壤养分特征和生物活性的影响

以江苏丰县大沙河林场杨树多代连作人工林为对象,研究根际、非根际土壤的养分特征、酶活性及微生物数量变化,探讨多代连作对人工林地力的影响。结果表明:1杨树根际土养分含量、土壤酶(脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶)活性以及微生物(真菌、放线菌、细菌)数量均高于非根际土壤,而根际土pH和多酚氧化酶活性则低于非根际土;2土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性的增强以及微生物数量的增加有利于土壤有机质的累积及多数养分元素的转化,但多酚氧化酶活性越大,养分含量越低;土壤pH的下降对多数土壤酶活性及微生物有不利影响;真菌与土壤酶活性的整体相关性要比放线菌和细菌密切;3杨树多代连作,会造成根际土壤pH相对于非根际的降低,并且逐代连作后根际土壤pH下降更多,而杨树多代连作会造成根际土壤多酚氧化酶活性逐代的升高,还会造成根际土壤中养分、脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶及微生物的逐代减弱,其中有些指标甚至会低于非根际土壤。综上,在江苏丰县应避免杨树连作,可更换品种或进行树种轮栽以缓解连作对地力带来的不利影响,注重维系土壤酶活性和微生物数量水平,同时采取措施减弱土壤的酸化程度。     

杨树多代连作对土壤养分特征和生物活性的影响

以江苏丰县大沙河林场杨树多代连作人工林为对象,研究根际、非根际土壤的养分特征、酶活性及微生物数量变化,探讨多代连作对人工林地力的影响。结果表明:1杨树根际土养分含量、土壤酶(脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶)活性以及微生物(真菌、放线菌、细菌)数量均高于非根际土壤,而根际土pH和多酚氧化酶活性则低于非根际土;2土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性的增强以及微生物数量的增加有利于土壤有机质的累积及多数养分元素的转化,但多酚氧化酶活性越大,养分含量越低;土壤pH的下降对多数土壤酶活性及微生物有不利影响;真菌与土壤酶活性的整体相关性要比放线菌和细菌密切;3杨树多代连作,会造成根际土壤pH相对于非根际的降低,并且逐代连作后根际土壤pH下降更多,而杨树多代连作会造成根际土壤多酚氧化酶活性逐代的升高,还会造成根际土壤中养分、脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶及微生物的逐代减弱,其中有些指标甚至会低于非根际土壤。综上,在江苏丰县应避免杨树连作,可更换品种或进行树种轮栽以缓解连作对地力带来的不利影响,注重维系土壤酶活性和微生物数量水平,同时采取措施减弱土壤的酸化程度。     

不同更新方式森林土壤磷素形态及有效性分析

采用Hedley磷素分级改进法研究米槠人促林、杉木林、马尾松林和天然林的土壤磷素有效性和磷素形态变化特征,结果表明:4个林分土壤易活性磷含量范围为5.04～18.74 mg·kg~(-1)和速效磷为0.63～3.87 mg·kg~(-1).土壤各形态磷素有效性含量大小顺序:闭蓄态磷中活性磷易活性磷.总磷、总有机磷、微生物磷、有效磷浓度均随土壤深度增加持续下降.天然林转换成米槠人促林和人工林会造成土壤有机磷和有效磷下降.米槠人促林表层土壤总有机磷含量显著低于杉木林和马尾松林,但易活性有机磷显著高于杉木和马尾松林.米槠人促林0～10 cm土壤易活性磷显著高于杉木和马尾松林,中活性磷显著低于杉木林和马尾松林,而闭蓄态磷以马尾松最高,表明研究区米槠人促林比人工林显著地提高土壤磷的有效性.     

内蒙古不同类型荒漠草原土壤微生物数量及其酶活性研究

分析了内蒙古不同类型荒漠草原土壤微生物的数量和土壤酶活性的变化特征.结果表明:在轻度、中度和重度退化状态下,主要土壤微生物类群的数量均为细菌＞芽孢菌＞放线菌＞固氮菌＞真菌,退化对多数土壤微生物的数量没有明显的影响; 土壤酶活性受草原退化的影响较大,在轻度退化的荒漠草原土壤中,转化酶和脲酶的活性显著高于中度和重度退化草原; 土壤pH值和含水量对土壤微生物的数量和土壤酶活性有显著影响; 不同类群土壤微生物的数量之间、不同土壤酶活性之间以及微生物数量和酶活性之间存在一定的相关关系.     

杉木多代连栽地营造混交林土壤肥力变化

在3代杉木林采伐迹地营造杉木火力楠混交林(5:2)并进行对照试验,结果表明:10年生杉木火力楠混交林土壤结构和水分性能得到一定程度改善,土壤腐殖质品质朝好的方向转变,土壤养分贮量和供应强度有所增强,土壤微生物数量增加,土壤生化活性增强,土壤肥力得到一定程度改善.     

盐生植物根际对土壤中微生物数量和酶活性的影响

选择滨海盐碱地为研究对象,通过实验就盐生植物根际对土壤中微生物的数量和酶活性的影响进行了初步研究.实验结果表明,盐生植物种植后,根际土壤的微生物数量比非根际土壤明显增加,酶活性也有不同程度的提高.植物根系越发达,土壤中微生物的数量越多,土壤酶的活性也越高.为盐渍化土壤的植物修复提供了理论数据,具有一定的现实意义.     

地表裂缝对青杨根际环境的影响

 通过野外调查确定研究区域和样本植物,然后分别在地下煤炭开采前和开采后定点采集植物根际土壤样本,通过实验分析研究神东矿区补连塔煤矿地下煤炭开采引起的地表采动裂缝对青杨根际环境的影响.结果表明,青杨根际微生物区系中,细菌数量最多,放线菌数量次之,真菌数量最少;青杨根际微生物数量、酶活性、土壤含水量、pH值呈现明显的季节分布规律.地表裂缝降低了青杨根际的微生物数量、酶活性、菌丝密度、菌根侵染率、土壤含水量和电导率.随着时间的推移,地表裂缝对青杨根际环境的影响有逐步减弱的迹象.     

产碱性脂肪酶酵母菌的分离与鉴定

从成都龙泉果园采集的160份土壤样品中，通过观察油脂平板上水解圈直径与菌落直径的大小之比(D／d)，分离到12株产碱性脂肪酶的真菌，采用滴定法测液体培养物酶活进行复筛，获得一株产酶活性最高的酵母菌，通过对该酵母菌进行形态、生理生化特征的观察与测试，初步鉴定为胶淀粉假丝酵母，命名为Candida amylolenta L-30。     

生物炭对土壤微生物特性影响的研究进展

生物炭是在低氧条件下生物质经过热裂解得到的含碳丰富的产品,可提高土壤酸碱度,具有保水保肥及改善土壤微生物特性等功能。综述了生物炭对土壤微生物生物量、微生物群落结构及土壤酶活性的影响,多数研究表明:生物炭的碱性性质及多孔性质提供了适宜微生物生长的微环境,从而增加了土壤微生物生物量碳、微生物生物量氮等的含量; 生物炭含有的营养物质及多孔性质,促进了土壤中细菌及某些功能菌的生长,但同时生物炭中含有的重金属及多环芳烃等有毒物质对细菌生长存在抑制作用; 相比于土壤细菌,生物炭碳氮比(C/N)高、含大量难降解碳化合物,则有利于土壤真菌生长,并且生物炭具有的较大孔隙度,为真菌菌丝提供了附着位点; 生物炭对微生物的促进作用间接提高了土壤中脱氢酶、脲酶、β-葡萄糖苷酶等土壤酶活性。因此,未来应进一步探索生物炭与土壤微生物之间的相互作用机理,深入了解生物炭的土壤改良作用,深化对土壤微生物多样性的认识。     

压力脉动固态发酵微生物蛋白质及机理的初步研究

研究了固态发酵微生物蛋白质的提取、纯化条件以及压力脉动对固态发酵微生物蛋白质的影响，并初步探讨了压力脉动固态发酵的作用机理。结果表明在发酵后的酶曲中，加入Tris-HCl提取液，可得胞内蛋白质，FPA酶活与CMCase酶活回收率分别为83.6%与67%,纯化效果较好。从压力脉动外界周期刺激固态发酵干酶曲中提取的胞内蛋白质与从未加周期刺激的微生物中提取的相比，胞外蛋白质的质量、FPA酶活和CMCase酶活分别提高了17.75%、60.08%和21.17%。压力脉动固态发酵5d的微生物胞外蛋白质的酶活,与静态固态发酵6d的相当，发酵周期缩短。压力脉动外界周期刺激使蛋白质组分有所变化，减少了相对分子质量约为80400的组分，但增加了相对分子质量约为28520的组分。     

大气氮沉降对森林土壤微生物影响的研究进展

大气氮沉降是影响森林生态系统的新生态因子之一,过量氮沉降将改变参与森林生态系统物质转化和养分循环的土壤微生物.作者综述了国内外模拟氮沉降对森林土壤微生物生物量、群落结构和多样性、微生物活性和酶活性、底物利用能力以及功能基因的影响研究现状.结果表明：(1)整体来看,氮沉降对森林土壤微生物生物量产生负面影响的报道较多;(2)氮沉降改变了森林土壤微生物群落的构成和丰富性;(3)氮沉降短期内促进森林土壤呼吸速率,长期氮输入会抑制土壤呼吸速率;(4)氮沉降改变了参与凋落物分解相关土壤酶的活性;(5)氮沉降降低了土壤微生物代谢复杂有机质的代谢能力;(6)氮沉降增加和降低了某些微生物功能基因的丰度.此外,作者还探讨了氮沉降对森林土壤微生物研究存在的问题和未来研究的重点.     

植物对重金属污染土壤的生态修复

为了有效修复和美化污染的土壤环境,降低重金属的污染,筛选4种植物,通过重金属含量检测法、抗性菌检测、微生物群落分析法和土壤酶活性等研究方法,提取菌根孢子;分离重金属抗性菌;检测土壤中菌脲酶、过氧化氢酶、脱氢酶、碱性磷酸酶含量和土壤微生物数量;酶活性显著变化、重金属抗性菌抗性降低、生态多样性增加。研究结果表明所筛选是植物对重金属污染的土壤有较好的修复作用,为营建景观技术研究的提供了科学的依据。     

超临界流体技术在生物工程中的应用

介绍了超临界二氧化碳(SC-CO2)的特点及作为生物反应介质的优点;SC-CO2对脂肪酶、水解酶、氧化酶等多种酶的催化活性的影响较小;对于微生物这一活性个体,在SC-CO2相态中其生理活性将受到显著影响,但对某些特定的微生物(如耐压微生物)的生物反应则具有可行性.简要介绍了SC-CO2流体技术的理论研究进展和应用领域.     

模块沙障对土壤微生物和酶活性变化的影响

 按照生态系统组成特征,在流动沙地人工构建了集防风固沙、局部土壤改良和植被恢复3 大功能于一体的模块沙障。为掌握模块沙障对局部土壤生物特性的影响程度,测定了土微生物含量和土壤酶活性,研究设置了5 年后的模块沙障内部及其对周边土壤微生物数量和土壤酶活性变化的影响。结果表明,模块沙障内部土壤3 大微生物总量比对照样地0~10 cm 土层高1.91倍,细菌、真菌和放线菌含量分别比对照样地高1.33 倍、1.76 倍和2.83 倍,蔗糖酶和脲酶活性分别比对照样地增加2.47 倍和67.64%;模块沙障覆盖下0~10 cm 土层土壤微生物总量比对照样地0~10 cm 土层高1.22 倍,细菌、真菌和放线菌含量分别增加0.83 倍、0.87 倍和2.14 倍,蔗糖酶和脲酶的活性分别比对照样地增加2.01 倍和29.41%。此外,模块沙障及其内部填充基质能够通过降雨淋溶、填充基质扩散等作用有效的改善沙障迎风侧或背风侧70 cm 范围内土壤微生物含量和蔗糖酶、脲酶活性,实现了“肥岛作用“改善土壤的生物化学特征。     

桔黄假单胞菌JD37与LaCl3联用对植物生长和土壤生物活性的研究

桔黄假单胞菌JD37是一株兼具植物促生与生物防治的根际促生菌,LaCl₃是一种稀土元素.从植物生长和土壤生物活性两方面研究JD37与LaCl₃联用效果.结果表明：联合处理对菠菜的促生效果优于单独接种JD37或浇灌LaCl₃溶液.30天时,联合处理菌体定殖数量高于单独接种JD37菌株,根际土壤和根内的菌体定殖数分别为5.00×10₄cfu/g和7.63×10₃cfu/g.菠菜总叶绿素含量在联合处理后达2.73mg/g.土壤酶活性检测发现,联合处理均能显著提高4种土壤酶活性,对土壤纤维素酶的活性增加效果最显著,与单独接种JD37或浇灌LaCl₃相比,土壤纤维素酶活性提高了66.08%和70.93%.联合处理高效维持土壤细菌和放线菌数,微生物数量为1.34×10₇cfu/g和4.73×10₆cfu/g.本实验旨在为JD37联合LaCl₃的复合微生物肥料在农业生产中使用提供数据支持.