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川西亚高山云杉天然林和人工林土壤酶化学计量特征比较

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生态学杂志 2024年第6期43卷 1531-1539页

作者：高浩英付双嘉宋世钰 Samra Batool 王丽霞长江上游林业生态工程四川省重点实验室长江上游森林资源保育与生态安全国家林业和草原局重点实验室四川农业大学林学院成都611130

土壤酶以及化学计量比是表征土壤养分可用性和微生物养分限制的关键指标。然而,对川西亚高山天然林转换为人工林后土壤酶活性和化学计量比的变化特征及其关键驱动因素尚不清晰。本研究以川西亚高山云杉天然次生林和人工林为对象,测定了... 详细信息

土壤酶以及化学计量比是表征土壤养分可用性和微生物养分限制的关键指标。然而,对川西亚高山天然林转换为人工林后土壤酶活性和化学计量比的变化特征及其关键驱动因素尚不清晰。本研究以川西亚高山云杉天然次生林和人工林为对象,测定了两种林分的土壤理化性质和酶活性。结果表明:(1)天然林土壤碳氮比(C∶N)显著低于人工林(P比(C∶P)和氮磷比(N∶P)则均显著高于人工林土壤(P酶碳氮比(C∶NEEA)和酶碳磷比(C∶P_(EEA))显著高于人工林,而酶氮磷比(N∶P_(EEA))却显著低于人工林(P酶化学计量比的主要因素。以上研究结果表明,在本区域内人工林土壤养分管理中,需充分考虑微生物对氮素的需求。

关键词：川西亚高山天然林人工林酶化学计量比云杉

针阔混交林中兴安落叶松比例对土壤化学性质和酶化学计量比的影响

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浙江农林大学学报 2020年第4期37卷 611-622页

作者：王博周志勇张欢朱雍曹雨松赵洪涛北京林业大学森林资源与生态系统过程北京市重点实验室北京100083 北京自然博物馆北京100050

【目的】研究不同比例兴安落叶松Larix gmelinii的针阔混交林土壤的化学性质和酶化学计量比。【方法】按照群落中兴安落叶松材积所占的不同比例(70%、75%、80%、85%、90%、95%),把调查的森林群落分为6种类型,分别监测了各类型群落0~5和5... 详细信息

【目的】研究不同比例兴安落叶松Larix gmelinii的针阔混交林土壤的化学性质和酶化学计量比。【方法】按照群落中兴安落叶松材积所占的不同比例(70%、75%、80%、85%、90%、95%),把调查的森林群落分为6种类型,分别监测了各类型群落0~5和5~20 cm土层的养分和生物化学性状等。【结果】分析的5种酶中酸性磷酸酶的活性最高,0~5与5~20 cm土层均值分别为463.74 nmol·g^-1·h^-1和312.91 nmol·g^-1·h^-1。在0~5 cm土层中,群落中兴安落叶松比例的增加对亮氨酸氨肽酶的活性有明显的促进作用,兴安落叶松比例为95%的群落亮氨酸氨肽酶活性比兴安落叶松比例为75%和85%的群落显著提高了57.44%和59.40%。群落中兴安落叶松的比例也影响了土壤中酶的化学计量特征,当兴安落叶松比例达95%时,5~20 cm土层与氮、磷矿化相关的酶计量比显著高于兴安落叶松比例为80%和85%的群落(P95%-80%=0.020, P95%-85%=0.020)。与碳、氮矿化相关的酶计量比在兴安落叶松为95%的群落中最低。土壤的酶活性与土壤养分质量分数间呈现复杂的相关性,并随着土壤深度的增加而改变。在0~5 cm土层,土壤pH与葡萄糖苷酶(BG)、乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)的活性间存在显著的负相关(PpH-BG=0.010, PpH-NAG=0.030);在5~20 cm土层,亮氨酸氨肽酶(LAP)和乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)的活性与土壤全氮(TN)质量分数存在显著的正相关(PLAP-TN=0.020, PNAG-TN=2×10^-4),酸性磷酸酶(AP)与土壤全磷(TP)质量分数间存在显著的负相关(PAP-TP=0.020)。通过对上述变量进行冗余分析,发现土壤酶的化学计量比在0~5 cm土层主要受到土壤酸碱度的影响,在5~20 cm土层则主要受到土壤全氮和有效氮质量分数的影响。【结论】暖温带针阔混交林中兴安落叶松所占比例是调控土壤养分动态的一个重要生物因子,其调控作用的发挥则主要依赖于土壤中酶的活性及其化学计量特征。图4表4参41。

关键词：森林土壤学兴安落叶松比例酶化学计量比土壤酶活性养分限制

四川米仓山水青冈原生林与杉木人工林土壤酶化学计量特征

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西华师范大学学报(自然科学版) 2024年

作者：刘泉位张天国杜娟尹清孝汪倪宇孙伟吴伯武向伟陈亚梅胥晓旺苍县国有林场西华师范大学生命科学学院旺苍县米仓山自然保护区事务中心

为了研究水青冈原生林与杉木人工林土壤酶活性及酶化学计量比的差异和驱动因素，以四川米仓山国家级自然保护区内水青冈原生林与杉木人工林作为研究对象，测定了土壤理化性质，与碳、氮和磷获取相关的7种土壤酶活性及酶化学计量特征，... 详细信息

为了研究水青冈原生林与杉木人工林土壤酶活性及酶化学计量比的差异和驱动因素，以四川米仓山国家级自然保护区内水青冈原生林与杉木人工林作为研究对象，测定了土壤理化性质，与碳、氮和磷获取相关的7种土壤酶活性及酶化学计量特征，分析了土壤理化性质与土壤酶活性及其化学计量特征的相关性，探究了原生林与人工林土壤微生物养分限制因素的差异性。结果表明：（1）原生林土壤中全碳、全氮、全磷、速效磷、溶解性氮含量、土壤酸性磷酸酶、β-1，4-葡萄糖苷酶、β-1，4-N-乙酰葡糖胺糖苷酶、纤维二糖水解酶、亮氨酸氨基肽酶、过氧化物酶和多酚氧化酶酶活性均高于人工林。（2）这些土壤酶活性与土壤理化性质具有显著的正相关性。（3）原生林与人工林中酶化学计量比分别是1:0.95:1.46和1:1.03:1.54，向量角度为人工林显著高于原生林且均大于45°，这表明原生林与人工林土壤微生物生长可能均受到P元素的限制，且人工林受限制程度更高。与水青冈原生林相比，杉木人工林的土壤养分含量更低，且微生物受P元素限制的程度也更强，因此在利用杉木进行生态修复的同时，也应该注重限制元素（如P元素）的补充。

关键词：水青冈杉木土壤酶酶化学计量比土壤养分

亚热带森林不同土壤类型团聚体酶活性及化学计量特征的差异

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环境科学 2024年

作者：苏芝凤黄德周朱芷仪陈荣枢代廷皓梁建宏朱婧广西师范大学珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室广西师范大学环境与资源学院中国地质科学院岩溶地质研究所/自然资源部广西岩溶动力学重点实验室广西生态脆弱区环境过程与修复重点实验室

为揭示我国亚热带森林生态系统不同土壤类型和团聚体土壤微生物养分限制和养分有效性的差异及其驱动因素，以亚热带森林典型酸性红壤和中性石灰性土壤的O/A层（分别为 0～3和0～7 cm）和AB层（O/A层以下至 20 cm）为研究对象，分析不同... 详细信息

为揭示我国亚热带森林生态系统不同土壤类型和团聚体土壤微生物养分限制和养分有效性的差异及其驱动因素，以亚热带森林典型酸性红壤和中性石灰性土壤的O/A层（分别为 0～3和0～7 cm）和AB层（O/A层以下至 20 cm）为研究对象，分析不同粒径团聚体中碳获取酶[蔗糖酶、淀粉酶、β-1，4-葡萄糖苷酶（BG）]、氮获取酶[脲酶、乙酰葡糖胺糖苷酶（NAG）、亮氨酸氨基肽酶（LAP）]和磷获取酶[植酸酶、酸性磷酸酶（AP）]的活性，揭示土壤酶化学计量特征的变化规律。结果表明，石灰性土壤比酸性红壤的氮获取酶活性更高，其中石灰性土壤脲酶、NAG酶和LAP酶活性分别比酸性红壤高38.84%、123.89%和4.06%，而两者的碳和磷获取酶活性差异不大。红壤与石灰性土壤O/A层土壤酶活性整体上均高于AB层。土壤总有机碳和pH值是影响土壤酶活性的关键环境因子。多数碳、氮、磷转化水解酶（BG、脲酶和NAG以及植酸酶）活性在微团聚体（0.1～0.25 mm和比红壤，石灰性土壤中NAG和植酸酶在不同团聚体中呈现了显著的差异性。红壤和石灰性土壤及其团聚体的ln(BG):ln(NAG+LAP):ln(AP)均值分别为1.02:1:1.04和0.95:1:0.93，总体上符合全球平均水平1:1:1。红壤ln(BG):ln(NAG+LAP)及其矢量长度均高于石灰性土壤，表明红壤受到更强的碳限制。红壤ln(NAG+LAP):ln(AP)低于石灰性土壤且矢量角度大于石灰性土壤，表明其磷限制更强。土壤pH值和总磷是影响酶活性化学计量特征的最主要因子。红壤有机质和生物有效性磷均低于石灰性土壤，促使微生物通过分泌碳磷获取酶以提高获取磷效率。高pH的石灰性土壤可能由于自身矿化和硝化速率较高导致硝酸盐淋溶，造成更强的氮限制。土壤大团聚体（1～2 mm和0.5～1 mm）的微生物受到较强磷限制；而在微团聚体（尤其是0.1～0.25 mm）中受到更强的碳限制。石灰性土壤大团聚体到微团聚体的微生物养分模式从磷限制转变为氮限制。本研究揭示了我国亚热带森林土壤微生物养分限制同时受土壤类型及团聚体结构的影响。

关键词：红壤石灰性土壤团聚体酶活性酶化学计量比亚热带森林

烤烟-绿肥轮作对云南烟田土壤质量与微生物养分限制的影响

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草业学报 2024年

作者：赵文军刘蕊王正旭冯瑜薛开政刘魁徐梓荷曹卫东付利波尹梅陈华红塔烟草集团有限责任公司云南中烟工业有限责任公司原料中心甘肃农业大学农学院甘肃省干旱生境作物学重点实验室云南农业大学植物保护学院中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室云南省农业科学院农业环境资源研究所

本研究旨在探讨烤烟轮作绿肥对烤烟产量、土壤质量和微生物养分限制的影响，为云南烟区筛选适宜与烤烟轮作的绿肥种类提供理论与技术支撑。于2017年布置田间定位试验，研究轮作绿肥对烤烟产量、土壤质量、养分循环相关水解酶活性和微生... 详细信息

本研究旨在探讨烤烟轮作绿肥对烤烟产量、土壤质量和微生物养分限制的影响，为云南烟区筛选适宜与烤烟轮作的绿肥种类提供理论与技术支撑。于2017年布置田间定位试验，研究轮作绿肥对烤烟产量、土壤质量、养分循环相关水解酶活性和微生物养分限制的影响。试验设冬闲-烤烟（WF）、肥田萝卜-烤烟（RD）、光叶苕子-烤烟（SV）、黑麦草-烤烟（RG）4个处理。相比WF处理，2019年SV处理烟叶产量增加了6.8%,2022年RD和SV处理烟叶产量分别增加了6.4%和8.4%。2022年较2019年，各处理土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量增加，pH值、全磷含量降低。在2022年，相比WF处理，SV处理土壤全磷含量降低了22.9%,RG处理土壤有机质和速效钾含量增加了9.7%和73.6%,RD、SV和RG处理土壤硝态氮含量分别增加了97.1%、75.9%和26.0%、可溶性有机氮含量增加了228.8%、85.0%和96.7%。总体上，RD、RG处理土壤质量面积指数显著增加了27.0%和15.6%。相比WF处理，轮作绿肥处理碳（α-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、β-木糖苷酶）、氮（亮氨酸氨基肽酶）、磷（碱性磷酸酶）相关水解酶活性分别增加了48.8%～262.1%、59.3%～125.0%和312.0%～435.9%。轮作不同绿肥处理较WF处理降低了微生物碳限制，却增加了微生物磷限制。综上，轮作光叶苕子和肥田萝卜可增加烤烟产量、提高烟田土壤质量，是实现云南烟区清洁烟叶生产和可持续土壤管理的有效途径。

关键词：烤烟-绿肥轮作烟叶产量土壤质量酶化学计量比微生物养分限制

川西北高寒退化草地恢复过程中土壤酶活性及其化学计量特征

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应用与环境生物学报 2024年

作者：邓竹辛类延宝孙庚刘琳四川农业大学草业科技学院中国-克罗地亚生物多样性和生态系统服务“一带一路”联合实验室中国科学院成都生物研究所

土壤胞外酶是来自土壤微生物、植物和动物的生物活性物质，影响草地生态系统的物质循环和能量流动，在环境条件变化时可降解土壤中复杂有机质。酶活性（EEA）及其化学计量比是衡量土壤微生物养分限制的关键指标。测定川西北高寒退化草地... 详细信息

土壤胞外酶是来自土壤微生物、植物和动物的生物活性物质，影响草地生态系统的物质循环和能量流动，在环境条件变化时可降解土壤中复杂有机质。酶活性（EEA）及其化学计量比是衡量土壤微生物养分限制的关键指标。测定川西北高寒退化草地5个恢复年限（未恢复、恢复2年、恢复6年、恢复12年、未退化）和2个不同土层（0-10 cm和10-20 cm）的C-获取酶（β-1，4-葡萄糖苷酶）、N-获取酶（β-1，4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶和L-亮氨酸氨基肽酶）和P-获取酶（碱性磷酸酶）活性，分析其酶活变化及关键影响因子。结果表明：在恢复过程中，未退化样地的0-10 cm和10-20 cm土层pH显著小于其它恢复年限，土壤总碳（TC）、总氮（TN）、微生物生物量碳、氮、磷（MBC、MBN、MBP）、BG、NAG、LAP和AP等含量均随恢复过程显著增加，土壤EEAC:P和EEAN:P呈增加趋势。0-10 cm和10-20 cm中向量长度（VL）逐渐降低，反映出恢复过程土壤微生物受碳限制程度逐渐缓解；向量角度（VA）均大于45°，表明其始终受磷限制。冗余结果表明：土壤MBC、TC、DOC是驱动土壤酶活性及化学计量变化的主要影响因子。综上所述，川西北高寒退化草地恢复过程中，随着恢复年限增加，群落多样性、土壤碳氮磷含量以及酶活性显著改善，且土壤微生物活动主要受到磷养分的限制。

关键词：酶化学计量比养分限制高寒沙化草地生态恢复川西北

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

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土壤通报 2024年第1期55卷 161-172页

作者：杨敏阳珍胥晓严贤春刘华峰陈亚梅西华师范大学生命科学学院四川南充637009 西华师范大学西南野生动植物资源保护教育部重点实验室四川南充637009

【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... 详细信息

【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。

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

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甘蔗/花生间作对土壤微生物磷限制的影响

江苏农业科学 2024年

作者：付越黄智刚吴丽雪张天巩怡斐黎玉婷唐秀梅唐荣华孙婷婷广西大学农学院/广西农业环境与农产品安全重点实验室广西壮族自治区农业科学院经济作物研究所

基于甘蔗/花生间作、花生单作和甘蔗单作3个种植体系，通过测定土壤碳（β-1,4-葡萄糖苷酶，BG）、氮（氨基葡糖糖苷酶，NAG；亮氨酸氨基肽酶，LAP）和磷（酸性磷酸酶，AP）相关酶活性、土壤理化性质和微生物量，并用碳、氮和磷相关酶... 详细信息

基于甘蔗/花生间作、花生单作和甘蔗单作3个种植体系，通过测定土壤碳（β-1,4-葡萄糖苷酶，BG）、氮（氨基葡糖糖苷酶，NAG；亮氨酸氨基肽酶，LAP）和磷（酸性磷酸酶，AP）相关酶活性、土壤理化性质和微生物量，并用碳、氮和磷相关酶活性化学计量比表征微生物养分限制程度的方法，分析间作对土壤微生物磷的限制及其影响因素。结果表明：单作、间作ln(NAG+LAP)/lnAP和lnBG/lnAP均酶活性比值计算的矢量角度>45°，表明花生和甘蔗单作、间作主要土壤微生物磷限制。花生和甘蔗间作土壤氮和磷养分显著高于单作；花生间作土壤AP活性显著降低（P比值的调控。本研究区域土壤微生物主要受磷限制，间作体系通过调控土壤养分以及微生物量相对比值从而缓解花生间作下土壤微生物磷的限制。

关键词：间作土壤微生物磷限制酶化学计量比矢量分析

促生菌剂及有机肥的添加对高寒草甸土壤酶活性的影响

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草原与草坪 2024年第1期44卷 150-157页

作者：张蔚李海云姚拓李青璞彭东超贺善睦周泽柴加丽甘肃农业大学草业学院草业生态系统教育部重点实验室甘肃省草业工程实验室中-美草地畜牧业可持续发展研究中心甘肃兰州730070 兰州大学西部生态安全省部共建协同创新中心甘肃兰州730000

【目的】探究促生菌剂及有机肥施用对高寒草甸土壤环境的影响,为促生菌剂在天然草甸中施用及高寒地区草甸生态系统的管理提供理论依据。【方法】以甘南玛曲高寒草甸为研究对象,设计随机区组研究,设置对照(CK)、促生菌剂(PG)、有机肥(OF... 详细信息

【目的】探究促生菌剂及有机肥施用对高寒草甸土壤环境的影响,为促生菌剂在天然草甸中施用及高寒地区草甸生态系统的管理提供理论依据。【方法】以甘南玛曲高寒草甸为研究对象,设计随机区组研究,设置对照(CK)、促生菌剂(PG)、有机肥(OF)、促生菌剂和有机肥1∶1配施(PG+OF)4个处理,通过测定土壤理化性质、微生物量碳(MBC)、微生物氮(MBN)、微生物磷(MBP)和水解酶活性(AP、βG、CBH、βX、NAG),研究促生菌剂及有机肥对高寒草甸土壤酶及酶化学计量比的影响。【结果】与对照(CK)相比,处理PG、OF及PG+OF的电导率显著降低,MBC、N、P含量显著升高;处理PG+OF高寒草甸土壤的MBN含量显著高于其他处理,即促生菌剂和有机肥相互作用显著提升土壤中微生物数量。与CK相比,处理PG、OF及PG+OF显著促进水解酶活性升高,MBC、MBP、MBN、EC是土壤中酶活性及酶化学计量比变化的重要驱动因子,不同处理间酶化学计量比差异显著。【结论】促生菌剂及有机肥施用显著增加土壤中微生物数量,增强土壤中微生物活性,且对缓解土壤内碳源、磷源缺失具有正向作用,配施促生菌剂和有机肥对土壤的改良效果最为显著。

关键词：促生菌剂有机肥土壤酶微生物量酶化学计量比