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不同施氮水平对紫花苜蓿草地土壤呼吸和土壤生化性质的影响

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环境科学 2019年第6期40卷 2858-2868页

作者：胡伟张亚红李鹏张鹏李满友尤璟涛田水泉宁夏大学农学院银川750021 宜宾学院川茶学院宜宾644000

为探讨不同施氮水平对紫花苜蓿草地土壤呼吸速率和土壤生化性质的影响及其关系,本研究于2017年4月至2018年3月采用田间试验和室内分析相结合的方法,设置了无氮(N0,0)、低氮(N1,60 kg·hm^(-2))、中氮(N2,120 kg·hm^(-2))和高氮(N3,180... 详细信息

为探讨不同施氮水平对紫花苜蓿草地土壤呼吸速率和土壤生化性质的影响及其关系,本研究于2017年4月至2018年3月采用田间试验和室内分析相结合的方法,设置了无氮(N0,0)、低氮(N1,60 kg·hm^(-2))、中氮(N2,120 kg·hm^(-2))和高氮(N3,180 kg·hm^(-2))这4个施氮水平,监测了不同施氮水平下紫花苜蓿草地土壤呼吸速率及土壤水热的季节变化,并于紫花苜蓿生长季内不同茬次刈割后测定了土壤生化性质.结果表明:(1)不同施氮水平下紫花苜蓿草地土壤呼吸速率均表现出明显的季节性变化特征,在7月下旬达到峰值,12月中旬降至最低;随施氮量的增加紫花苜蓿生长季内土壤呼吸速率逐渐增强,N1、N2和N3施氮水平下的土壤呼吸速率均值分别为0.97、1.04和1.07 g·(m^2·h)^(-1),与N0[0.88 g·(m^2·h)^(-1)]相比,土壤呼吸速率分别增加了10.2%、18.2%和21.6%;施氮对紫花苜蓿非生长季内土壤呼吸速率无显著影响(P>0.05).(2)不同施氮水平下紫花苜蓿生长季、非生长季和全年的土壤呼吸速率与土壤温度拟合指数模型均达极显著水平(P土壤的pH值和速效磷(AP),而提高了速效钾(AK)、土壤有机质(SOM)、土壤脲酶(URE)和土壤蔗糖酶活性(INV).土壤全氮(TN)和碱解氮(AN)含量在不同施氮水平下表现出不同的变化趋势,当施氮量在0～120 kg·hm^(-2)时,TN和AN随施氮量的增加而增加,继续增施氮肥超过N2(120 kg·hm^(-2))水平时则略有下降.(4)通过紫花苜蓿生长季内土壤呼吸与其土壤生化性质之间的相关矩阵分析可知,土壤呼吸速率(R_S)与土壤pH值呈极显著负相关(P土壤生化特性对不同施氮条件下紫花苜蓿草地土壤呼吸速率的影响,可为草地生态系统土壤呼吸强度研究提供理论依据.

关键词：施氮土壤呼吸速率土壤生化性质紫花苜蓿

3种改良剂对连作川党参生长及土壤生化性质的影响

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农业资源与环境学报 2021年第1期38卷 43-52页

作者：周武先刘翠君何银生吴海棠段媛媛魏海英艾伦强张美德湖北省农业科学院中药材研究所湖北恩施445000 湖北民族大学生物科学与技术学院湖北恩施445000 恩施土家族苗族自治州中心医院湖北恩施445000

为评价土壤改良剂对川党参连作障碍的消减作用,以有机肥、微生物肥和硅钙钾镁肥为改良材料,研究不同改良剂对连作川党参生长及土壤生化性质的影响。结果表明,有机肥、微生物肥和硅钙钾镁肥显著提升了川党参叶片SPAD值,增幅分别为41.2%、... 详细信息

为评价土壤改良剂对川党参连作障碍的消减作用,以有机肥、微生物肥和硅钙钾镁肥为改良材料,研究不同改良剂对连作川党参生长及土壤生化性质的影响。结果表明,有机肥、微生物肥和硅钙钾镁肥显著提升了川党参叶片SPAD值,增幅分别为41.2%、20.7%和47.4%。有机肥和硅钙钾镁肥显著增加川党参产量,增幅分别为20.2%和13.8%。有机肥和微生物肥显著提高川党参多糖百分含量,分别增加9.3个百分点和6.2个百分点。微生物肥显著增加川党参炔苷含量,增幅为18.3%。3种改良剂对川党参根际土壤生化性质影响差异较大,与对照相比,有机肥和硅钙钾镁肥处理显著提高了土壤pH,分别提高0.28个和0.14个单位;显著降低土壤交换性铝含量,降幅分别为8.7%和19.9%。微生物肥显著降低土壤有机质,降幅为12.0%。有机肥、微生物肥和硅钙钾镁肥均显著增加土壤速效钾含量,增幅分别为107.5%、23.2%和32.6%。硅钙钾镁肥显著增加细菌丰度,降低真菌丰度,细菌/真菌比例较对照处理提高5038倍。综上,3种改良剂均可提高川党参光合代谢能力,但不同改良剂对连作川党参生长及土壤生化性质的影响存在差异。有机肥和硅钙钾镁肥显著提高川党参产量,微生物肥显著提升川党参炔苷含量。综合效应分析表明,3种改良剂(施用量)对连作川党参土壤的改良效果依次为有机肥(4500 kg·hm^-2)>微生物肥(750 kg·hm^-2)>硅钙钾镁肥(750 kg·hm^-2)。

关键词：改良剂连作川党参生长土壤生化性质

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磁化水灌溉对盐渍化土壤生化性质的影响

核农学报 2018年第1期32卷 150-156页

作者：王渌郭建曜刘秀梅马风云朱红马雪松王文波山东农业大学林学院/山东省高校森林培育重点实验室山东泰安271018

为了探究磁化水灌溉对盐渍化土壤生化性质的影响,以黄河三角洲冬枣园的盐渍化土壤为研究对象,对土壤的盐分含量、交换性盐基、养分含量和土壤酶活性进行了研究。结果表明,在3个不同土层深度下,与淡水相比,磁化淡水灌溉的土壤含盐量分别... 详细信息

为了探究磁化水灌溉对盐渍化土壤生化性质的影响,以黄河三角洲冬枣园的盐渍化土壤为研究对象,对土壤的盐分含量、交换性盐基、养分含量和土壤酶活性进行了研究。结果表明,在3个不同土层深度下,与淡水相比,磁化淡水灌溉的土壤含盐量分别显著降低了17.3%、19.8%和10.5%(P土壤含盐量分别显著降低5.7%和8.8%(P土壤中全Na的含量(P土壤深度下,磁化水灌溉可显著提高土壤中P、Ca和Mg的含量(P土壤蔗糖酶活性提高11.5%~15.2%,且差异显著(P土壤脱盐、维持土壤离子平衡、促进土壤养分有效性及提高土壤酶活性。本研究结果为磁化水灌溉技术在冬枣产业区的广泛应用提供了依据。

关键词：土壤盐渍化磁化水灌溉土壤生化性质土壤脱盐

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3种铜制剂对土壤生化性质和菠菜生长的影响

水土保持学报 2009年第4期23卷 180-184,189页

作者：徐钰刘兆辉江丽华张民作物生物学国家重点实验室/山东农业大学资源与环境学院山东泰安271018 山东省农业科学院土壤肥料研究所山东济南250100

采用盆栽试验方法,研究了美国铜基杀菌剂Kocide2000（KCD）,波尔多液营养保护剂（BNPP）,传统波尔多液（BDM）3种铜制剂及配施有机物料对土壤某些生化性质和菠菜生长的影响。结果表明,铜制剂处理下土壤中有效铜含量较对照增加90~220倍,... 详细信息

采用盆栽试验方法,研究了美国铜基杀菌剂Kocide2000（KCD）,波尔多液营养保护剂（BNPP）,传统波尔多液（BDM）3种铜制剂及配施有机物料对土壤某些生化性质和菠菜生长的影响。结果表明,铜制剂处理下土壤中有效铜含量较对照增加90~220倍,而有效铁含量显著降低。铜制剂的施用显著抑制了土壤酶活性,BDM对土壤酶活性的抑制率最强,与对照相比,土壤脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性分别减小82.3%,4.1%,73.4%;其次是BNPP处理,3种酶活性较对照分别减少45.4%,3.1%,39.1%;相关分析表明,3种酶活性均与土壤中有效铜含量呈显著性负相关。过量铜制剂还影响了菠菜的生长发育,生物量显著减少,植株体内铜、铁含量明显提高,锌含量减少。增施有机物料可减弱铜制剂对土壤生化性质的影响,其中土壤脲酶、蔗糖酶活性分别提高了28%~57%和13%~17%,菠菜的生长发育也有所改善。

关键词：铜制剂土壤生化性质菠菜生长

疏伐施肥对白兰林凋落物层养分和土壤生化性质的影响

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安徽农业大学学报 2021年第3期48卷 474-479页

作者：王敏邹晓君严万兵李政陈伟东严利章薛立佛山市云勇生态林养护中心佛山528518 华南农业大学林学与风景园林学院广州510642

为抚育白兰生态景观林提供科学依据,对阔叶树种白兰(Michelia alba)进行疏伐施肥,2017年疏伐白兰林至750株·hm-2,并对保留木施有机肥和钙镁磷肥。2017年疏伐前和2019年用小样方法在白兰林采集凋落物层样品,用五点取样法采集0~40 cm土... 详细信息

为抚育白兰生态景观林提供科学依据,对阔叶树种白兰(Michelia alba)进行疏伐施肥,2017年疏伐白兰林至750株·hm-2,并对保留木施有机肥和钙镁磷肥。2017年疏伐前和2019年用小样方法在白兰林采集凋落物层样品,用五点取样法采集0~40 cm土层的土壤样品。用常规方法测定凋落物的氮、磷、钾含量及土壤的pH、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷和速效钾含量;分别用比色法、磷酸苯二钠比色法和高锰酸钾滴定法测定脲酶、磷酸酶及过氧化氢酶活性。研究结果表明,疏伐施肥2年后,2019年的凋落物储量减少了39%,凋落物氮、磷和钾储量分别下降了45%、35%和23%。土壤pH上升了3%,土壤有机质、全氮、全磷、有效磷和速效钾含量分别增加了34%、3%、21%、79%和5%,全钾和土壤碱解氮含量分别减少了11%和2%。土壤的脲酶和酸性磷酸酶活性分别减少了14%和32%,而土壤中的过氧化氢酶活性增加了12%。与2017年相比,2019年白兰林的凋落物C/N显著上升,而C/P和N/P显著下降;土壤C/N和C/P显著上升,而N/P显著下降。研究结果显示疏伐施肥能明显提高森林的土壤肥力,可推广和运用于生态景观林抚育中。

关键词：白兰林疏伐施肥凋落物层养分土壤生化性质化学计量

砂田土壤生化性质空间异质性分析及质量综合评价

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砂田土壤生化性质空间异质性分析及质量综合评价

作者：张兴宁夏大学

学位级别：硕士

宁夏中部干旱带生态环境脆弱,农业生产发展受水热条件制约。砂田是我国西北地区农民在长期劳动实践中探索形成的一种独有的保护性耕作方式,具有保温增渗、改善土壤理化性质的作用,能显著提高降水利用效率增加作物产量。过去关于砂田土... 详细信息

宁夏中部干旱带生态环境脆弱,农业生产发展受水热条件制约。砂田是我国西北地区农民在长期劳动实践中探索形成的一种独有的保护性耕作方式,具有保温增渗、改善土壤理化性质的作用,能显著提高降水利用效率增加作物产量。过去关于砂田土壤属性空间异质性的研究多从保水抑盐角度对砂田土壤水分和盐分空间分布规律进行阐述,忽略了中尺度下砂田土壤生化性质空间异质性的综合研究。本文以中卫香山砂田土壤为研究对象,采用1.5×1.5 km网格布点,运用数理统计和地统计学方法对砂田土壤生化性质空间异质性进行研究;以普通克里格为对照,探索回归克里格、地理加权回归克里格和随机森林在土壤属性空间插值上的应用,并对四种方法的空间预测精度进行评价;阐明砂田土壤综合质量状况,以期为干旱半干旱区农业生产和生态修复提供科学依据。本研究的主要结论如下:(1)砂田土壤钾元素全量养分为弱空间变异;其它指标变异系数大于10%,表现为中等变异性。土壤养分空间分布的半方差模型可以用高斯、球状和指数模型来描述;除全钾外,其它土壤养分均表现出中等空间依赖性。全钾含量高的地区集中在东南部。土壤全磷、全钾和速效养分随高程的增加而降低。(2)砂田表层土壤脲酶和蔗糖酶活性的变异系数达到10%以上,表现出中等变异性;过氧化氢酶为弱变异。基于半方差函数对土壤酶活性进行空间结构分析,球状模型为土壤脲酶和蔗糖酶活性最优拟合模型,土壤过氧化氢酶活性可以用指数模型拟合;相较于脲酶和过氧化氢酶,土壤蔗糖酶的空间结构特征不显著。对土壤酶活性和养分进行冗余分析,得出有机质和全氮可以代表砂田土壤酶活性的主控因素。(3)描述统计表明砂田土壤重金属铬、铜、铅、镉、锌、锰和镍均属于中等变异;对比农用地土壤污染风险筛选值可以发现,铜和镉是研究区土壤重金属污染的主要元素。从土壤重金属的半方差理论模型及其拟合参数可以看出,铜以高斯模型拟合最佳;铬、铅、镉、锌、锰和镍的表现出强空间自相关。通过相关分析和主成分分析可知,砂田土壤重金属受人为源和自然源的共同影响。(4)砂田土壤阳离子交换量属中等变异。地统计分析表明阳离子交换量实测值、OLS残差和GWR残差块金系数分别为8.50%、6.02%和6.43%,比值均小于25%,具有强烈空间自相关。基于辅助变量的随机森林模型预测精度明显高于地理加权回归克里格、回归克里格和依赖样点自身数据质量的普通克里格。从成图效果看,随机森林模型成图效果更加精细,揭示了更多空间变化细节。(5)研究区土壤肥力评价适用的最小数据集包括:土壤全氮、全磷和速效钾。当重金属内梅罗综合污染指数小于0.485时,土壤肥力质量越好,土壤综合质量越高。基于土壤肥力质量和重金属污染状况的土壤质量指数综合评价能较好地反映研究区土壤真实现状。研究区砂田土壤综合质量整体处于较低水平。

关键词：随机森林模型空间预测土壤生化性质土壤质量砂田

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控释复合肥对土壤某些生化性质的影响

化肥工业 2016年第3期43卷 1-7页

作者：侯笑林张民青岛工学院山东青岛266300 土肥资源高效利用国家工程实验室国家缓控释肥工程技术研究中心山东农业大学资源与环境学院山东泰安271018

采用2种不同养分配比但总养分量相等的控释复合肥进行景天三七小区试验,并与总养分量相等的普通复合肥比较,研究相同养分配比的控释复合肥与普通复合肥及不同养分配比的2种控释复合肥对土壤某些生化性质的影响。试验结果表明,景天三七... 详细信息

采用2种不同养分配比但总养分量相等的控释复合肥进行景天三七小区试验,并与总养分量相等的普通复合肥比较,研究相同养分配比的控释复合肥与普通复合肥及不同养分配比的2种控释复合肥对土壤某些生化性质的影响。试验结果表明,景天三七各生长期不同施肥处理的土壤养分含量以控释复合肥1(CRF1)和控释复合肥2(CRF2)处理较好,在整个生长期内都能满足景天三七对养分的需求;普通复合肥的养分在土壤中释放迅速,在景天三七生长后期出现脱肥现象;土壤酶的活性与土壤养分含量呈密切的相关性,可将其作为评价土壤肥力的指标。

关键词：控释复合肥景天三七土壤生化性质

北方常见绿化树种凋落物添加对城市土壤有机碳组成特征的影响

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植物科学学报 2024年第2期42卷 140-149页

作者：张晓曦田爽曾磊陈灵素张蔓刘凯旋胡嘉伟刘冲延安大学生命科学学院陕西延安716000 陕西省红枣重点实验室(延安大学) 陕西延安716000

本研究将垂柳(Salix babylonica L.)、元宝枫(Acer pictum subsp.mono(Maxim.)H.Ohashi)、银杏(Ginkgo biloba L.)、龙爪槐(Sophora japonica L.var.japonica f.pendula Hort.)、油松(Pinus tabuliformis Carrière)、刺柏(Juniperus formosana Hayata)、侧柏(Platycladus orientalis(L.)Franco)和云杉(Picea asperata Mast.)等8种北方城市常见绿化树种的凋落物与延安市城区受到频繁扰动的表层土壤以2%(凋落物/干土)的比例混合,在模拟自然条件下的土壤容重和含水量的基础上进行120 d的室内培养实验,检测处理后土壤有机碳及其各组分的含量以及相应碳库指数的变化,并分析凋落物化学特性与上述指标的关系。结果显示,8种供试凋落物中,除五角枫和刺柏外的所有凋落物处理均显著提高了土壤总有机碳含量,除五角枫、银杏和刺柏外的凋落物处理显著提高了其稳定组分的含量,而所有凋落物处理普遍显著提高了中等和高活性组分的含量。垂柳、侧柏、云杉和油松凋落物处理显著提高了土壤碳库指数,几乎所有处理均显著提高了土壤有机碳活度指数和碳库管理指数,仅侧柏凋落物处理显著提高了土壤固碳指数。凋落物氮和氨基酸含量与土壤有机碳各组分含量和相关碳库指数总体呈负相关;凋落物总酚和可溶性糖含量以及碳氮比、碳磷比和氮磷比与高活性、低活性和稳定有机碳组分含量呈正相关,其总有机酸、磷、总碳、萜类、酚类含量和碳氮比则与中等活性有机碳组分含量呈正相关。仅从提高土壤有机碳总量及其各组分含量,以及土壤有机碳活性和稳定的角度考虑,侧柏凋落物可作为处理城市土壤的优选材料,其次为垂柳、云杉和油松凋落物。

关键词：土壤有机碳组分凋落物化学特性园林绿化树种土壤生化性质

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外生菌根真菌多样性对根际土壤物理生化特性及云杉幼苗生长的影响

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外生菌根真菌多样性对根际土壤物理生化特性及云杉幼苗生长的影响

作者：张晨洋四川农业大学

学位级别：硕士

单一的外生菌根(Ectomycorrhizas,ECM)真菌宿主植物导致了川西亚高山人工云杉林生态系统结构稳定性降低和土壤生态功能衰退,进而影响植物更新和生长。很多研究表明地上宿主植物多样性与菌根真菌多样性有显著的相关关系,且已知菌根真菌... 详细信息

单一的外生菌根(Ectomycorrhizas,ECM)真菌宿主植物导致了川西亚高山人工云杉林生态系统结构稳定性降低和土壤生态功能衰退,进而影响植物更新和生长。很多研究表明地上宿主植物多样性与菌根真菌多样性有显著的相关关系,且已知菌根真菌在森林生态恢复过程中有重要调控作用,但较高多样性的菌根真菌群落是否能通过改善土壤养分有效性来促进幼苗生长,目前还未得到关注和研究。因此,本研究探究的科学问题是:地上宿主植物单一导致的地下菌根真菌多样性减少是否是云杉幼苗难以更新和生长缓慢的主要原因?鉴于此,本研究使用盆栽试验,将不同多样性梯度的ECM真菌群落(0种(CK)、1种(S)、2种(S)、8种(S))接种于云杉幼苗,研究ECM真菌多样性对根际土壤物理生化性质和云杉幼苗生长的影响,并探索它们之间的机制联系。结果显示如下:1.ECM真菌多样性对云杉根际土壤物理生化特性的影响(1)ECM真菌多样性对土壤含水率无显著影响。土壤有机质和有机碳含量随ECM真菌多样性的增高呈下降趋势,CK有机质和有机碳含量显著高于S。土壤硝态氮(S显著高于CK、S)、无机氮(S显著高于CK)呈现随ECM真菌多样性的增加而增加的趋势。(2)S显著提高了土壤β-葡萄糖苷酶(βG)、β-葡萄糖醛酸酶(βLU)(分解碳水化合物的酶)和亮氨酸氨基肽酶(LAP)酶活性。S和S显著增加了土壤酚氧化酶(PHE)、过氧化物酶(PRO)和酸性磷酸酶(AP)酶活性。逐步回归分析结果表明,土壤βG、βLU、LAP、AP和PRO酶活性在各处理间的差异主要由ECM真菌多样性驱动。(3)接种不同多样性梯度的ECM真菌对云杉幼苗根际土壤的细菌群落结构无显著影响,但较高多样性的ECM真菌接种却能显著改变一些细菌的相对丰度。髌骨细菌门相对丰度呈现随ECM真菌多样性的增多而增大的趋势(S和S显著大于CK)。目水平下,β-变形菌目的相对丰度呈现随ECM真菌多样性的增多而减小的趋势(S和S显著小于CK),Saccharimonadales菌目(S、S和S显著大于CK)、黄单胞菌目(S显著大于CK和S)和根瘤菌目细菌(S显著大于CK)相对丰度变化趋势与其相反。2.ECM真菌多样性对云杉幼苗生长的影响(1)相比其他处理,S的幼苗具有更高的ECM真菌侵染率。总根尖酶活性的差异主要表现在分解碳、氮、磷和木质纤维素的潜力不同。总体而言,S的总根尖βLU和NAG酶活性显著高于CK和其他处理,而S的AP和βG根尖酶活性仅显著高于CK。(2)非参数多元方差分析检验结果显示,S、S和S与CK之间差异显著。S的幼苗株高增长率显著高于CK。而S的幼苗生物量增长率显著高于其他处理,S的幼苗主根长度增长率显著高于S和S。回归分析结果表明,生物量增长率和株高增长率的变化与ECM真菌多样性显著相关,主根长度的增长率与ECM真菌侵染率显著相关。(3)S的云杉氮含量显著高于CK和S。且回归分析结果表明,各接种处理间氮含量差异主要由ECM真菌多样性决定(P土壤物理生化特性及云杉生长之间的相关关系(1)云杉钠元素含量与ECM真菌多样性呈显著正相关关系。云杉钾与钠、镁元素含量呈显著正相关关系。(2)云杉总根尖的βG、βLU和AP酶活性分别与土壤中的βG、βLU和AP酶活性显著相关。结构方程模型结果表明:就碳相关代谢途径而言,ECM真菌多样性主要通过增加总根尖酶和土壤酶活性(βG、βLU、PRO和PHE)来影响生物量的增长率;就氮相关的代谢途径而言,生物量增长率的提高主要归因于与氮降解有关的土壤酶和总根尖酶(NAG和LAP)以及植物氮含量的改变。综上所述,随着ECM真菌群落多样性的增加,ECM真菌物种间的功能互补作用加强,对植物根系和土壤的潜在酶活性激发加强,从而促进有机质分解和提高N可利用性,进一步促进幼苗生长。本研究发现有助于建立植物生长和ECM真菌多样性之间的机制联系,可以进一步加深我们对森林生态系统碳封存和土壤养分循环的理解。

关键词：川西亚高山土壤生化性质粗枝云杉胞外酶活性幼苗生长