选取采集于国内17个省(区)的不同利用方式下的85个土样为研究对象,定量添加玉米(Zea mays)秸秆置于相同温度培养90d,分析土壤有机质(soil organic matter,SOM)含量变化特征及其驱动因子。结果表明,添加玉米秸秆后,不同用地的SOM变化存在较大差异,63.5%的土壤样品的SOM增加,36.5%的减少;SOM含量相对变化率与其初始SOM含量呈显著负相关关系(P林地>菜地>粮食旱耕地,真菌>放线菌>细菌。磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acid,PLFA)分析显示

【目的】研究小麦和玉米秸秆以不同方式还田对土壤有机碳及其组分和酶活性的影响,为寻求最佳秸秆还田方式提供依据。【方法】采用室内恒温培养法,以连续7季秸秆均还田土及不还田土为供试土壤,研究培养60d后,小麦、玉米秸秆与土壤混匀还田和覆盖于表层还田对土壤总有机碳(TOC)、活性有机碳(LOC)、微生物量碳(MBC)含量,LOC/TOC、MBC/TOC和土壤蛋白酶(PROT)、脱氢酶(DHA)活性的影响。【结果】与不添加作物秸秆相比,无论以何种方式还田,添加小麦或玉米秸秆均明显增加了还田土与不还田土的TOC、LOC、MBC含量,LOC/TOC、MBC/TOC和PROT、DHA活性。还田土的TOC、LO...

【目的】研究不同植被对毛乌素沙地土壤有机质和生物学特性的影响,为沙区土地资源的可持续管理及当地脆弱生态环境的恢复重建提供科学依据。【方法】于2010-05在毛乌素沙地,选择海拔、坡向、坡度相近的30年踏郎、30年花棒、30年花棒×踏郎、40年樟子松、15年河北杨、20年杏树林地为研究对象,以流沙地为对照,对7块样地的土壤有机质含量、微生物数量和酶活性及三者之间的相关性进行分析,并通过最小显著差异法(LSD)评价样地之间有机质含量和生物学特性的差异显著性。【结果】在林龄相同的情况下,花棒×踏郎0～5cm土层土壤有机质含量及生物学指标均高于纯林;河北杨0～5cm土层土壤细菌数和蔗糖酶活性显著高于樟...

【目的】作物秸秆和根茬是农田土壤有机质的重要来源之一，经微生物作用以微生物残体形式累积在土壤中，是稳定土壤有机质的重要组成部分。明确不同肥力土壤作物秸秆和根茬还田后微生物残体在土壤中的累积及其对土壤有机碳（SOC）和全氮（TN）的贡献，以期为增加土壤碳氮的库容和稳定性提供依据。【方法】基于黑土长期定位试验站不同肥力水平土壤，利用~(13)C~(15)N双标记方法和氨基糖生物标识物技术，土壤中分别添加玉米秸秆和根茬后进行室内培养，在培养第30天和第180天采样，分析土壤中外源碳（秸秆碳和根茬碳）的残留率、外源氮（秸秆氮和根茬氮）的残留率、微生物残体碳氮的含量及其对土壤有机碳（SOC）和土壤全氮（TN）的贡献率。【结果】培养第180天，秸秆碳和根茬碳在土壤中的平均残留率分别为36.3%和31.7%，秸秆氮和根茬氮的残留率平均分别为95.8%和79.3%。添加秸秆和根茬处理SOC中外源碳含量与TN中外源氮含量的比值（~(13)C-SOC/~(15)N-TN）在培养第180天平均分别为17.6和28.5，与培养第30天相比平均分别下降了47.9%和28.2%。培养期间，高肥土壤真菌残体碳氮含量是低肥土壤的1.17倍左右，细菌残体碳氮含量是低肥土壤的1.31倍。第180天，添加秸秆处理土壤微生物残体（真菌和细菌）碳和氮含量平均比添加根茬处理增加了8.5%左右。培养结束后（第180天），真菌残体碳对高肥和低肥土壤SOC的贡献率平均分别为37.0%和33.8%，细菌残体碳的贡献率平均分别为11.2%和9.2%；添加秸秆和根茬的处理真菌残体碳对SOC的贡献率平均分别为36.0%和34.7%，细菌残体碳的贡献率平均分别为10.8%和9.6%。第30天，真菌残体氮和细菌残体氮对TN的贡献率平均分别为55.2%和16.3%；培养第180天，真菌残体氮对低肥和高肥土壤TN的贡献率平均分别为63.5%和60.5%，细菌残体氮的贡献率平均分别为16.4%和17.5%。培养180天与初始土壤相比，细菌残体碳和氮对高肥土壤SOC和TN的贡献率平均分别增加了4.8%和7.4%，对低肥土壤平均分别增加了20.3%和32.5%。【结论】真菌残体对土壤有机碳库的稳定和氮库的扩容起着重要的作用。添加玉米秸秆较根茬更有利于微生物残体碳氮在土壤中的累积。低肥土壤添加秸秆和根茬有利于细菌残体碳和氮向土壤有机碳库和氮库的转化。

【目的】基于田间试验，探讨不同形态秸秆还于稻田后耕层土壤有机质含量及其分子组成的动态变化，为秸秆资源化利用和稻田土壤固碳提供依据。【方法】选择江苏省常熟市某村的乌栅土稻田，选用新鲜未处理（CS）、过腹处理（CM）和炭化处理（CB）的玉米秸秆，于2015年6月以等碳量（10 t C·hm-2）一次性还田，并以未还田处理作为对照（CK），分别于2015、2017和2019年水稻收获时采集耕层（0—15 cm）土样测定有机碳含量，并采用13C同位素丰度和生物标志物提取-GC/MS鉴定探析有机质组成变化。【结果】与CK相比，还田当年和2年后所有还田处理都显著提高了耕层土壤有机碳含量（8%—36%），但还田4年后，仅CB处理有机碳含量显著增加（24%），且增加的碳来源于施入的生物质炭。还田2年后，CS和CM处理土壤有机质中木质素酚丰度达到峰值，分别比CK增加了115%和66%；还田4年后，所有还田处理的植物源脂类的丰度均显著提高，相应地，植物源与微生物源脂类的丰度比（PL/ML）和生物标志物组分的多样性指数（H’）也显著提升。【结论】分子组成的变化可以用来判明不同形式秸秆还田下土壤有机质质量的变化；秸秆炭化还田比直接还田和过腹还田有利于稻田土壤固碳，且增强了植物源有机组分在土壤中的持留，提升了土壤有机质的分子多样性。

【目的】研究小麦、燕麦秸秆对连作黄瓜生长及土壤微生物群落结构的影响,探讨不同秸秆对连作黄瓜土壤环境的调节效果,为连作蔬菜土壤环境的改善提供理论依据。【方法】以黄瓜为试材,以连作4年的瓜类土壤为研究对象,研究在瓜类连作土壤分别添加质量比为2%小麦秸秆、2%燕麦秸秆和小麦、燕麦各1%混合秸秆对黄瓜生长及不同生长期土壤细菌、真菌微生物群落结构的影响。【结果】定植20 d后不同秸秆处理均能显著增加土壤细菌、真菌条带数,与对照和小麦秸秆处理相比,添加燕麦秸秆、小麦和燕麦混合秸秆处理显著提高了土壤真菌Shannon-Wiener指数和均匀度指数(P

研究农用地土壤有机质和养分的空间变异,为农田管理和测土施肥提供依据,减少农民不必要的成本投入,有利于生态环境保护。以浙江省宁海县为例,采用地理信息系统(GIS)空间分析、地统计学和Kriging插值方法对耕层土壤的有机质、全氮、速效磷和速效钾等4种养分要素的空间变异特征及其影响因素进行了分析。结果表明:土壤有机质、全氮和速效钾变异函数曲线的理论模型符合指数模型,速效磷经对数转换后符合球状模型。土壤有机质、全氮、速效磷的块金值/基台值分别为50.5%,59.7%,50.5%,都具有中等的空间相关性,速效钾的块金值/基台值为77.3%,空间相关性较弱。利用Kriging插值方法,考虑趋势性各向异性...

【目的】土壤微生物在陆地生态系统中对土壤健康有重要的生物指示功能。比较东北不同有机质含量农田黑土间土壤微生物的生态特征,为维持或提高东北农田黑土的生态功能提供理论依据。【方法】于中国科学院海伦农业生态实验站,利用Biolog法与常规分析方法相结合测定空间移位(嫩江、北安、海伦、德惠、梨树)5年后5种不同有机质含量农田黑土在相同的气候条件下微生物生物量、微生物活性、群落结构及其代谢特性。【结果】土壤微生物量碳、基础呼吸、细菌数量随有机质含量的增加而增加,而真菌数量则随土壤有机质含量的增加而降低;且有机质含量最高的北安土壤与其它土壤之间的差异达到显著水平。平均色度变化表明,有机质含量最高的北安土壤...

【目的】森林凋落物在森林地上和地下养分传输过程中发挥着不可替代的作用,大型土壤动物蚯蚓可以通过取食、消化、排泄、掘穴等活动影响凋落物的分解,从而对土壤养分和微生物产生影响。本文研究了凋落物添加和威廉环毛蚓接种对油松人工林土壤pH、有机碳(SOC)、全氮(STN)、微生物生物量碳(SMBC)、微生物熵(q MB)的影响。【方法】本研究通过室内培养实验设置4种处理:(1)对照(S);(2)添加油松叶凋落物(SP);(3)接种蚯蚓(SE);(4)接种蚯蚓+油松凋落物(SPE)4种处理,分别在培养后第7、14、21、28、42、56天进行土壤样品取样。【结果】结果表明:在整个培养期,SE处理下土壤pH均比同期S处理高,但没有达到显著水平(P>0.05);SPE处理土壤pH均比同期S处理高,但没有达到显著水平(P>0.05);无论是否添加叶凋落物,在各个培养期接种蚯蚓都对SOC和STN无显著影响(P>0.05)。到培养结束时,SE处理使SMBC和q MB分别降低了10.8%和10.9%;在各个取样期,SP处理土壤的SMBC和q MB较对照处理有显著提高(P<0.05)。【结论】本研究表明,添加凋落物可以提高土壤有机碳向微生物量碳的转化效率,且在凋落物中添加蚯蚓可进一步促进这种作用。

采用磷脂脂肪酸法通过田间试验研究氮添加对银杏人工幼龄林土壤有机碳化学组分、微生物生物量与群落结构的影响,施氮水平设置为0 kg·hm-2a-1N(对照),50 kg·hm-2a-1N(低氮),100 kg·hm-2a-1N(中氮)及150kg·hm-2a-1N(高氮),试验周期为1年。结果表明:高氮处理显著降低土壤有机碳含量及氧烷基碳组分但增加烷基碳与氧烷基碳比值。不同施氮水平对土壤微生物量及群落结构的影响不同,总体上中、高氮处理显著影响土壤微生物量与群落结构组成。中、高氮处理显著降低土壤微生物生物量碳含量但增加土壤微生物生物量氮含量,同时显著降低土壤总微生物量、真菌生物量及细菌生物量;而且中...

【目的】氨氧化作用是硝化作用的第一步,也是硝化作用的限速步骤,是全球氮循环的关键环节。本试验旨在研究在我国不同类型土壤中添加花生壳生物炭对细菌和氨氧化作用的影响,为生物炭的推广使用提供理论依据。【方法】试验以黄棕壤、潮土、黑土为供试土壤,通过短期培养试验,利用16SrRNA测序研究生物炭对不同类型土壤氨氧化微生物、细菌群落结构以及相关酶基因表达量的影响。每种土壤设置4个处理:CK(不施用化肥和生物炭),F(单施化肥),C(单施2%花生壳生物炭),FC(施用化肥+2%花生壳生物炭)。【结果】施用生物炭后(C、FC)酸性土壤pH显著提高了0.5—1.0个单位,但碱性土壤pH显著降低了0.5—0.6个单位;单施生物炭(C)造成黄棕壤的微生物丰富度和多样性显著提高,潮土在单施生物炭(C)时仅显著提高了土壤的微生物多样性指数,在黑土中施用生物炭和化肥都未显著改变土壤微生物的丰富度和多样性;在3种土壤中氨氧化细菌的丰度皆高于氨氧化古菌,测得的氨氧化细菌的OTU丰度约为氨氧化古菌的8.1倍;生物炭和化肥并未显著改变奇古菌门中的OTU丰度,却对β和γ变形菌中的OTU丰度产生了显著性影响;3种土壤的氨氧化细菌都以β变形菌为主,约占60%;另外,生物炭的施用(C、FC)在PC1(40.4%)上显著改变了黄棕壤的微生物群落结构,在PC1(42.3%)和PC2(21.3%)上都显著改变了潮土的微生物群落结构;施用生物炭后(C、FC),短期内潮土中氨合成相关酶基因表达量显著降低14.7%—39.9%,氨氧化古菌丰度在单一施炭(C)和化肥与生物炭同施(FC)时分别降低了70.5%和48.7%。【结论】施用生物炭后,短期内显著改变了黄棕壤和潮土的微生物群落结构,并明显抑制了潮土的氨氧化作用。

:以 2 1年长期定位试验土样为材料 ,对不同施肥处理土壤有机质的含量、氧化稳定性 ,胡敏酸的能态、结构及级分组成等进行了研究。结果表明 ,与试验前土壤有机质相比 ,长期不施肥土壤有机质下降 1 .0 4 g/kg;秸秆加休闲处理 ,有机质含量减少 0 .48g/kg;长期单施化肥基本可以维持土壤有机质水平 ;长期施用有机肥 ,可显著提高土壤有机质水平 ,比试验前土壤增加1 .1 7～ 2 .85g/kg。与无肥处理相比 ,施用有机肥使有机质的氧化稳定性降低 ,而化肥、休闲处理则使有机质的氧化稳定性升高。胡敏酸能态高低顺序是厩肥 >秸秆 >无肥 >化肥 >休闲。与定位 1 0年时相比 ,各处理...

在探讨渗灌不同灌水控制下限对土壤氮素形态及其数量剖面分布的影响基础上,评价灌水指标,合理调控土壤水分状况。分层采集连续7年用渗灌灌溉的保护地0～60cm层次土壤样品,测定有机质、全氮及无机态氮和有机态氮含量。结果表明:10,16,25,40,63kPa5个处理0～60cm剖面土壤有机质含量在12.83～17.18g.kg-1范围内变化,其含量随土层深度增加呈现迅速下降趋势,在0～10cm土层,40kPa处理和63kPa处理土壤有机质含量明显低于其他3个处理;30～40cm土层,10kPa处理土壤有机质含量明显低于其他处理。土壤全氮含量的变化范围为1.22～1.70g.kg-1,其含量剖面分布呈...

土壤耕地质量受到越来越多的关注。土壤有机质作为土壤质量的重要指标,其质量分数与不同施肥机制之间的联系也越来越紧密。长期施用含氮化肥会导致土壤pH值下降,而配施有机肥能够有效缓解土壤酸化、促进土壤有机质积累、增加作物产量。以安徽省阜阳市长期定位试验为研究平台,通过研究6种不同施肥模式(不施肥,单施化肥,有机肥+化肥,化肥+秸秆,有机肥+化肥+秸秆,有机无机复合肥)下土壤有机质质量分数的演变规律以及作物产量与土壤有机质之间的关系,提出能够提高土壤有机质质量分数和增加作物产量的最优培肥措施。结果表明:北方旱地轮

为探求能有效改良土壤理化性状并降低农田面源氮素污染的农艺措施,采用田间试验方法,研究了洱海流域不同农艺措施对耕层土壤水稳性团聚体、有机质组分和土壤硝态氮含量的影响。结果表明,免耕覆盖和增施有机肥能明显提高耕层土壤中>0.25 mm粒径水稳性团聚体的数量,分别达82.31%和81.1%,平均比习惯施肥(79.00%)和空白处理(76.53%)提高了4.19%和5.97%;两者均能增加耕层土壤有机质含量,并使耕层土壤中C/N比值明显提高;免耕覆盖和有机倍增处理的溶解性有机氮(DON)含量显著高于习惯施肥,分别提高了28.20%和28.68%;两者的微生物量碳(MBC)含量较习惯施肥分别增加了74....