武夷山不同种植模式下茶园土壤理化性质和酶活性的季节变化特征

土壤酶活性是表征土壤肥力水平和养分转化的重要指标,揭示种植模式和季节变化对茶园土壤酶活性影响,阐明影响茶园土壤酶活性变化的主要环境因子,为合理评估有机茶种植的土壤生态效应提供理论依据。结合野外调查和室内分析方法,以武夷山茶区3种类型样地,即林地(FD)、常规茶园(CT)和有机茶园(OT)为研究对象,测定了参与土壤碳、氮和磷循环的6种酶活性,研究不同种植模式下土壤酶活性的季节变化规律及影响因子。结果显示,与林地土壤相比,常规种植模式茶园土壤铵态氮、全磷、有效磷和有效钾含量显著增加,土壤全钾和pH显著降低;相比常规茶园,有机茶园土壤有机质和全氮含量显著增加,土壤全磷、有效磷、全钾和速效钾含量显著降低,土壤pH有所增加,土壤养分比例更为协调。种植模式和季节及其交互作用对土壤脲酶和过氧化氢酶活性影响显著。与林地土壤相比,常规茶园土壤脲酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶和酸性磷酸酶活性下降了12.05%~63.55%,有机茶园土壤脲酶显著提高了324.95%,种植模式并未改变土壤硝酸还原酶活性。总体而言,夏秋季节(5月和8月)土壤脲酶、多酚氧化酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性明显高于冬春季节(11月和2月),土壤硝酸还原酶和过氧化氢酶活性在春季最高。置换多元方差分析结果显示,种植模式对土壤整体理化性质的影响远大于季节变化。冗余分析结果显示,土壤环境因子解释了土壤酶活性变异的77.03%,土壤有机质、全氮、铵态氮、全磷、有效磷、全钾、有效钾和pH对土壤酶活性有显著或极显著的影响。综上所述,林地转变为茶园对土壤理化性质和酶活性产生显著影响,常规种植导致茶园土壤速效磷钾积累,土壤酶活性降低,有机种植提高了土壤酶活性,增强了土壤碳氮养分供应能力,具有良好的生态环境效应。

上海城市土壤理化性质空间分布及其对土壤污染物风险控制值的影响

为考察土壤理化性质的差异对土壤中污染物的风险控制值计算结果的影响,以上海为研究区采集296个土样进行土壤理化性质参数分析,参考《建设用地土壤污染风险评估技术导则》(HJ 25.3—2019)中的方法计算不同污染物的土壤风险控制值,并与《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600—2018)中的风险筛选值进行比较。结果表明,研究区土壤为典型的黏性土壤特性,其土壤理化性质参数与HJ 25.3—2019推荐值有明显差异;土壤理化参数的取值主要影响挥发性有机污染物的风险计算结果;以研究区实测的土壤理化参数背景值来计算25种挥发性有机污染物在第一、二类用地的土壤风险控制值,结果与GB 36600—2018的风险筛选值相比存在不同程度的差异。采用Crystal Ball模型计算土壤容重(ρ_(b))、包气带土层孔隙水体积比(θ_(ws))、包气带土层孔隙空气体积比(θ_(as))和土壤有机碳质量分数(f_(oc))对土壤风险控制值的敏感性,4个参数敏感性排序为ρ_(b)>f_(oc)>θ_(ws)>θ_(as);污染物物理性质会影响土壤理化性质对土壤风险控制值计算的敏感性;研究区域土壤θ_(as)、θ_(ws)与HJ 25.3—2019推荐值差异较大,是造成土壤风险控制值计算结果与GB 36600—2018的风险筛选值存在差异的主要因素。

生物质炭和有机肥配施对苹果重茬育苗地土壤理化性质和微生物群落特征的影响

为研究生物质炭和有机肥配施对连作苹果育苗地的改良效果,以连作5年的苹果育苗地为研究对象,采用高通量测序技术结合土壤理化性质分析,探究不同配比生物质炭和有机肥配施对苹果根际土壤理化性质和微生物群落结构的影响。结果表明,生物质炭和有机肥配施处理后土壤中养分含量显著增加,土壤pH和电导率显著上升。其中以600kg·hm^(-2)生物质炭配施有机肥处理土壤的速效养分含量显著增加,其土壤全氮、碱解氮、速效磷、速效钾和有机碳含量分别显著增加15.06%、27.03%、61.32%、51.55%和20.18%。此外,生物质炭和有机肥处理提高了土壤中细菌群落的多样性和丰度,降低了真菌群落的多样性和丰度,使土壤中有益菌属的丰度显著增加。相关性分析表明,土壤有机碳、速效钾和碱解氮含量对土壤中细菌群落特征影响显著;而真菌群落特征主要受土壤全氮、有机碳和速效钾含量的影响。综上,生物质炭和有机肥配施对苹果育苗地连作障碍具有一定的缓解作用,可改善土壤的微环境,提高土壤质量。

毛乌素沙地不同人工林林下植物多样性及其与土壤理化性质的关系

[目的]研究不同人工林林下植物多样性特征及与土壤理化性质的关系,为探寻科学合理的沙地生态修复模式及近自然植被重建提供理论依据。[方法]以毛乌素沙地4种典型人工林(Ⅰ:樟子松人工林;Ⅱ:杨树人工林;Ⅲ:沙柳人工林;Ⅳ:小叶锦鸡儿人工林)为研究对象,分析不同人工林林下草本群落物种多样性及表层土壤理化性质,并进一步探讨二者间的关系。[结果]4种人工林林下草本植物种类由多到少依次为小叶锦鸡儿人工林>樟子松人工林>杨树人工林>沙柳人工林,其中,菊科、禾本科、豆科植物种类较多,占总植物种类的65.39%。4种人工林林下草本层Margalef丰富度指数(D)、Shannon-Wiener多样性指数(H)、Simpson优势度指数(H′)、Pielou均匀度指数(J)之间均无显著差异。不同人工林表层土壤pH值、有机质、有效磷、水解性氮和颗粒组成存在显著差异,樟子松人工林土壤pH值显著低于其他3种人工林,乔木林土壤有机质、水解性氮含量高于灌木林,灌木林土壤有效磷含量比乔木林高,4种人工林土壤速效钾含量无显著差异。影响林下草本植物多样性的土壤因子为有机质、有效磷、pH、水解性氮以及粒度成分。[结论]毛乌素沙地不同人工林林下植物组成和土壤理化性质具有差异,不同人工林对林下植物多样性无显著影响,有机质、有效磷、pH、水解性氮为影响人工林林下植物多样性的主要土壤因子。

秸秆还田配施化肥下麦田土壤理化性质和酶活性的变化

为了探明长期秸秆还田下配施化肥对麦田土壤酶活性的影响及其主要驱动因子,以持续4年的广水长期定位试验为依托,设置秸秆(S,用量为6000 kg/hm^(2),其他处理用量相同)、秸秆+施100%N(S100N,纯N用量为187.5 kg/hm^(2),其他施肥处理用量按此用量折算)、秸秆+施80%N(S80N)、秸秆+施60%N(S60N)、秸秆+施80%N+菌剂(S80Nm,秸秆腐熟菌剂用量为30 kg/hm^(2))、秸秆+施60%N+菌剂(S60Nm,菌剂用量同S80Nm)6个处理,测定了土壤酶活性、土壤理化性质及小麦产量。结果显示,与S相比,S100N和S80N小麦产量分别显著提高182.82%和179.55%(P<0.05);秸秆腐熟菌剂的添加对土壤理化性质和小麦产量的效果不显著。与S100N相比,S80N增加了土壤磷酸酶(Phos)、硫酸酯酶(Sul)、β-葡萄糖苷酶(βG)、β-木糖苷酶(βX)、α-葡萄糖苷酶(αG)、乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)和亮氨酸氨基肽酶(LAP)的活性;冗余分析(RDA)显示秸秆还田条件下,土壤有机质和碱解氮的含量是土壤酶变化的主要影响因子。因此,从减肥增效角度来看,S80N是提升土壤质量较适宜的管理措施。

森林火烧迹地林下植物多样性与土壤理化性质变化格局

为探究森林火烧迹地中的植物多样性和土壤理化性质的变化规律,试验选取广东西江烂柯山省级自然保护区和肇庆市国有北岭山林场内不同火烧恢复年限(2.5~16.0年)的样地和未被火烧过的森林公园(对照样地)样地进行调查和研究,详细记录样方内林下植物种类名称、数量和覆盖度等,并计算植物多样性指数。同时,测定了表层土壤(0~10 cm)的理化性质,大团聚体湿筛和微团聚体粒径质量分布。结果表明,(1)火烧后,林下植物种类、数量,Margalef丰富度指数和Shannon-Wiener指数都低于对照样地。火烧后的样地林下植被种类、数量、Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数和枯落物厚度随恢复时间变长总体表现出先增加后减少的趋势。而Margalef丰富度指数和Fish-er′sα指数都呈现总体增加的趋势;所测的对植物生长有主要影响的土壤理化性质多与植物的Simpson优势度指数和生境Fisher′sα指数呈正相关,而与其他多样性指数负相关。(2)随着火烧样地恢复年限的增加,土壤pH值、全钾、全磷和有效磷含量都总体上呈现出先升高再下降的趋势,而速效钾、全氮、水解氮含量、阳离子交换量都呈现先降低后升高的趋势。(3)随着火烧后恢复年限的增加,湿筛后土壤水稳性大团聚体粒径>0.50 mm和≤0.25 mm粒径百分比呈现出先升高后下降的趋势,火烧有助于短期提高表层土壤的大团聚体含量和稳定性。火烧后微团聚体≤0.25 mm的5个粒径级别,其百分比随恢复时间的延长都有先降低后升高的趋势,火烧后短期的生态恢复增强了微团聚体的稳定性和抗侵蚀能力。

铁皮石斛苗床下立体栽培羊肚菌技术及其对土壤理化性质的影响

探讨四川省攀枝花市秋末冬初设施塑料大棚中羊肚菌(Morchella spp.)-铁皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Migo)立体栽培的可行性,测定在羊肚菌生长过程中的菌丝生长期(M1)、子实体生长期(M2)和采收期(M3)表层土壤的pH、全氮、铵态氮、速效磷、有效钾、有机质、电导率(Electric conductivity,EC)和固体溶解性物质总量(Total dissolved solids,TDS)等。结果表明,与对照组相比,在羊肚菌生长的过程中,试验组不同时期表层土壤的pH和有效钾含量均下降,而速效磷、全氮、铵态氮、EC、TDS和有机质的含量均显著增高,且产量达(1950±180)kg/hm^(2)。

农村生活污水原污水、再生水灌溉对林地植物生长及土壤理化性质的影响

为研究农村生活污水原污水和再生水灌溉对林地植物生长和土壤质量的影响,选择优良的速生树种,以107杨、2001杨、2025杨、苏柳172、苏柳799、中科1号构树、中科2号构树、中科3号构树8种人工林为研究对象,分别灌溉农村生活污水原污水、再生水和地下水,统计分析土壤中物理性质(容重、土壤孔隙度、土壤含水量)和化学性质(有机质、全氮、全磷、速效钾、pH值、氯离子、交换性钠)等理化性质变化规律。结果表明,再生水灌溉下土壤容重最小,孔隙度最大,含水量最高。土壤有机质、全氮、全磷、氯离子、交换性钠含量原污水最高,再生水次之,地下水最低;土壤速效钾含量原污水最高,地下水次之,再生水最低。林木生长量、土壤有机质含量杨树最高;土壤的全氮、速效钾、氯离子含量构树最高;交换性钠含量柳树最高;各处理下土壤pH值均为弱碱性。再生水灌溉下杨树、柳树、构树长势和土壤质量改善效果明显,可作为优良树种在农业污水处理“生物生态”组合上推广应用。

餐厨有机肥对设施菜地土壤理化性质的影响

为探讨餐厨有机肥对设施菜地土壤理化性质的影响,使用商品有机肥料为对照,开展了设施菜地餐厨有机肥的田间试验。结果显示,施用餐厨有机肥料可提高蔬菜产量5.3%~11.6%,增产效果和商品有机肥无显著差异。餐厨有机肥可提高设施菜地土壤有机质含量25.5%~31.8%、土壤速效氮含量8.6%~11.3%、土壤有效磷含量3.1%~12.6%、土壤速效钾含量6.5%~8.2%,但餐厨有机肥和商品有机肥处理间土壤有机质、速效氮、有效磷和速效钾含量均未出现显著差异;餐厨有机肥处理的菜地土壤可溶性总盐含量提高4.0%~5.8%,但餐厨有机肥和商品有机肥处理间无显著差异;餐厨有机肥可以提高土壤水稳性大团聚体(R0.25)含量9.9~14.5百分点,餐厨有机肥和商品有机肥处理之间无显著差异。总的来看,餐厨有机肥料和普通商品有机肥的肥效基本类似;餐厨有机肥可提高设施菜地土壤有机质、速效养分和土壤水稳性大团聚体(R0.25)含量,其效果和商品有机肥料基本相似;餐厨有机肥料可导致土壤可溶性总盐含量小幅上升,但上升幅度和商品有机肥料无明显差异。

造林密度对楠木幼龄林生长、土壤理化性质与酶活性的影响

探究造林密度对楠木人工林早期林木生长、土壤理化性质及酶活性的影响,为楠木人工林地力维持和可持续经营提供理论依据,以3种(D1:667株/hm^(2)、D2:833株/hm^(2)和D3:1111株/hm^(2))不同造林密度的6年生楠木人工林为研究对象,调查林木树高、胸径等生长性状,测定不同土层(0<~10、10<~20和20<~30 cm)土壤理化性质及酶活性,分析楠木人工林树木生长、土壤理化性质和酶活性对造林密度的早期响应。结果表明:随造林密度的增加,楠木人工林平均胸径、材积和树冠投影面积均随造林密度的增加逐渐降低,其中D1密度林分显著高于D2和D3密度林分,表明相对低的造林密度更利于楠木人工林材积的积累。造林密度对土壤硝态氮具有显著影响(P<0.01),造林密度、土层深度均对土壤pH、全氮具有显著影响(P<0.01)。楠木人工林土壤呈弱碱性,同一土层,随着林分密度增加,土壤pH、含水率呈降低趋势,而土壤有机碳含量则呈逐渐升高的趋势。随着土层深度的增加,土壤全氮、硝态氮、铵态氮、全磷含量下降,表明楠木人工林土壤养分具有明显的“表聚”现象;同一土层中,D1密度楠木人工林脲酶、蔗糖酶活性最强,蔗糖酶活性随着造林密度的增加而降低;对树木生长、土壤质量的密度效应分别进行综合分析发现,楠木人工林树木生长和土壤质量综合指数分别以D1和D2密度林分最大,分别为0.61和0.56,说明相对较低的造林密度对于树木生长以及土壤质量改善有一定作用。因此,建议对6年生楠木人工林保留密度应不高于833株/hm^(2),更有利于改善土壤质量和促进树木的生长。

土地利用方式对低山丘陵区土壤理化性质及微生物群落的影响

为探究土地利用方式对辽西北低山丘陵区土壤性质的影响,以喀左县为研究样点,采集毗邻草地、林地和农田的土壤,测定其理化性质和微生物群落结构。结果表明:草地土壤的全磷、速效磷和硝态氮含量最低,农田土壤全氮、铵态氮和全碳含量最低。细菌群落中,林地土壤根瘤菌目的相对丰度最高,农田土壤鞘脂单胞菌目的相对丰度最高;真菌群落中,农田土壤粪壳菌目的相对丰度最高,林地格孢腔菌目的相对丰度最高。农田土壤细菌和真菌的Chao1指数和观测物种数显著地低于林地(P<0.05)。农田土壤微生物的乙醛酸循环和碳水化合物降解等途径丰度较高,但磷酸戊糖途径和碳水化合物合成等途径的丰度较低。综上,与草地和林地相比,农田土壤氮素流失严重,土壤微生物多样性下降,微生物群落趋向于增强土壤氮挥发和碳分解,不利于氮积累和碳固存。

不同有机改良剂对盐碱地菊芋产量及土壤理化性质的影响

试验在黄河三角洲典型盐碱地上进行,以菊芋品种南芋1号为供试材料,设置不施肥对照(CK)、常规施肥(F)、商品有机肥(M)、生物炭基调理剂(T1)、抗盐调理剂(T2)共5个处理,研究不同有机改良剂对菊芋苗期生物量、块茎产量及土壤主要理化性质的影响。结果表明:施用有机改良剂对盐碱地菊芋苗期干物质量和成熟期地下块茎产量影响显著,其中T1处理菊芋苗期干物质量和成熟期块茎产量最高,较CK、F处理分别显著提高76.4%、36.2%和38.7%、25.1%。与CK相比,T1处理菊芋苗期0~30 cm土层土壤pH值显著下降;M、T1和T2处理较CK和F处理显著降低菊芋苗期0~20 cm土层土壤水溶性盐含量,降幅达8.3%以上,且T1优于M和T2处理;菊芋收获后,M、T1和T2处理0~10 cm土层土壤有机质含量较CK分别显著提高15.1%、20.7%和21.0%,T1处理显著增加0~20 cm土层土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量,M处理显著增加0~20 cm土层土壤有效磷和速效钾含量。综上,施用生物炭基调理剂对改良土壤盐碱化、促进壮苗培育、提高菊芋产量效果较优。

枯落物输入改变对森林生态系统土壤理化性质的影响

枯落物输入改变是影响森林生态系统土壤理化性质的一个重要因素,探究其对土壤理化性质的影响对了解和保护森林生态系统的稳定性至关重要。为探究森林生态系统土壤理化性质对枯落物输入改变的响应,对国内外已发表的研究论文中筛选出712组有效数据通过Meta分析,从枯落物输入改变、气候、海拔、林分类型、处理年限等因素揭示枯落物输入对土壤理化性质的影响程度。研究结果表明:枯落物添加使土壤pH降低2.22%;土壤含水量、有机碳、全氮、铵态氮分别提高3.99%、15.9%、9.82%和16.52%;枯落物去除使土壤含水量、pH、有机碳、全氮、C/N、铵态氮分别降低8.16%、4.02%、6.47%、5.09%、10.55%和8.86%。枯落物输入改变对土壤理化性质的影响还受到气候、海拔、林分类型、处理年限等因素的调控。在枯落物输入改变条件下,气候、海拔、林分类型、处理年限等因素对土壤含水量、有机碳、全氮、铵态氮均有显著的促进作用;海拔对土壤pH产生了显著的促进作用,而林分类型对土壤pH产生了抑制作用。同时得出枯落物输入改变条件下,年均温是土壤pH的主要调控因子,年均降水量是土壤含水量的主要调控因子;海拔是土壤有机碳、全氮、铵态氮的主要调控因子。枯落物输入改变后土壤含水量、pH、有机碳、全氮、铵态氮均显著发生变化,而枯落物输入改变对土壤理化性质影响的程度除了受到枯落物输入改变的调控,还受到气候、海拔、林分类型、处理年限等因素的影响。研究结果对深入理解土壤理化性质对枯落物输入差异化响应的驱动因素有一定的理论意义。

盐碱地冬油菜压青还田对土壤理化性质及花生产量的影响

为改良盐碱地,实现花生的高产高效,探讨冬油菜压青还田对盐碱地花生土壤理化性质的影响。通过大田试验,连续3年在黄河三角洲盐碱地定点设置冬闲地不播种冬油菜、冬油菜蕾薹期压青还田和开花期压青还田3种处理,研究了不同时期冬油菜压青还田对花生结荚期根部土壤容重、孔隙度、土壤团聚体粒径分布、水稳定性等结构特征和土壤pH、速效养分、有机质、盐分等化学性质的影响。结果表明,冬油菜压青还田有效改良了土壤结构特征,显著降低了0~20 cm和20~40 cm土层土壤容重;0~20 cm土层>2 mm、1~2 mm和0.5~1 mm粒级土壤团聚体数量显著增加,<0.25 mm粒级土壤微团聚体数量则显著降低,土壤团聚体水稳定性显著提高。冬油菜压青还田显著增加了0~20 cm和20~40 cm土层有机质、碱解氮、有效磷和有效钾,平均比对照增加10.47%~l5.80%;显著降低了土壤含盐量,平均比对照降低20.76%,但各处理土壤pH差异不显著。从整体看,不同土层土壤理化性质以0~20 cm土层受到的影响较大,40~60 cm土层最小。蕾薹期和开花期冬油菜压青还田花生分别增产22.48%和29.41%,但两处理之间差异不显著。从相关性分析看,>2 mm土壤团聚体与有效养分呈显著正相关,与容重、盐分含量呈显著负相关;<0.25 mm团聚体、容重与速效养分呈负相关。因此,冬油菜压青还田通过改良盐碱地土壤结构特征、增加土壤有效养分和降低土壤可溶性盐分等途径形成相对有利花生生长的土壤理化性状,从而增加了花生产量。

秸秆还田方式对土壤理化性质和玉米产量的影响

高强度集约化农业生产导致耕地质量下降、农田土壤退化,而秸秆还田是改善土壤环境、提高土壤有机质的重要途径。目前的秸秆还田方式主要针对表层土壤,忽略了对底土质量的改善效果。本研究设置了秸秆富集深层还田、秸秆覆盖还田、秸秆浅旋还田、秸秆深翻还田、秸秆不还田5种秸秆还田方式,以探究不同秸秆还田方式对不同土层土壤理化性质和玉米产量的影响,为高效利用秸秆资源、提高土壤质量和作物产量提供科学依据。本研究结果表明:秸秆覆盖还田提高了0~20 cm土层土壤含水量、有机碳含量、氮循环酶活性;深翻还田提高了表层土壤水分含量与磷循环酶活性;秸秆富集深层还田显著降低了20~40 cm土层土壤容重、增加了土壤含水量、有机碳含量、全氮含量、矿质氮含量以及胞外酶活性。与不还田相比,秸秆还田处理下玉米产量显著提高13.4%~21.0%。因此,秸秆还田是秸秆资源有效利用的重要方式,有利于改善农田土壤环境,提高土壤养分含量,减少化肥使用,促进作物增产,对农业可持续发展具有重要意义。秸秆富集深层还田对于改善底土质量,扩大土壤碳库,提高耕地质量和土地生产力具有重要作用,可以作为构建深厚肥沃耕层的有效措施。

尾巨桉林不同生长发育阶段的土壤理化性质与林下植物多样性的动态变化趋势及其规律

[目的]对比滇南山地桉树纸浆林不同龄组的林分生长指标、土壤理化性质与林下植物多样性的变化及相关性,探索桉树人工林从幼龄林至过熟林不同生长发育阶段的土壤理化性质与林下植物多样性的动态变化趋势及其规律,旨在为桉树纸浆林可持续经营提供理论依据。[方法]本研究选取土壤以粗粒结晶岩、泥类岩和碳酸盐岩发育形成的赤红壤或红壤,海拔1400~1700 m立地条件基本一致的样地106块,分属5个不同龄组,通过方差、多重比较和冗余分析不同龄组的生长指标、土壤因子和植物多样性指数之间的差异,采用相关性分析揭示它们之间的关联性。[结果]不同龄组尾巨桉的树高、胸径和活立木蓄积量随林分生长而呈增长趋势,中龄林时增速较快,而到成熟林(7~8 a)时增速放缓。不同龄组间土壤孔隙度和土壤含水量差异显著,并随林分生长过程整体呈先上升后下降的趋势,在近熟林时达到最高值。不同龄组的土壤全氮差异显著,且林木树高、胸径和活立木蓄积量的生长与全氮有较强正相关。尾巨桉林下草本和总灌草的丰富度指数、草本均匀度指数与土壤有机质、有效锌呈正相关。灌木的丰富度指数与土壤含水量、有效氮、有效铜呈正相关。草本和灌木的Shannnon-Wiener指数与土壤全氮呈正相关,与土壤密度、pH值呈较大的负相关。灌木Pielou均匀度指数与土壤全钾呈正相关。其中,土壤有机质对尾巨桉林下植被多样性的影响最大,解释比例达18.3%(F=13.21,P<0.05)。[结论]滇南山地立地生境相近的尾巨桉人工林,幼龄林生长与草本植物存在竞争关系,植物多样性对土壤结构及其物理性质的影响大于化学性质的影响,近成熟时,总灌草、灌木生物多样性达最大值,揭示了近成熟后桉树人工林生态系统进入自恢复演替。

马铃薯茎叶还田对土壤理化性质及细菌群落结构的影响

【目的】探究马铃薯茎叶还田对土壤理化性质和细菌群落结构的影响。【方法】基于土壤理化分析和Illumina高通量测序技术,对比分析马铃薯茎叶还田(处理组R)与不还田(处理组NR)土壤理化指标和细菌群落结构的差异。【结果】与处理CK相比,马铃薯茎叶还田提高土壤pH及有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量,其中速效钾含量增幅最大,达42.36~141.53 mg/kg。马铃薯茎叶还田显著影响土壤细菌群落结构,在第45、90天时,还田处理土壤中12个细菌类群丰度显著提高,且还田处理较不还田处理土壤细菌群落的物种多样性显著提高。各处理土壤细菌群落的种间互作关系主要发生在酸杆菌门、放线菌门(Actinobacteriota)和变形菌门,且马铃薯茎叶还田处理较不还田处理,土壤细菌群落种间互作强度显著提高。相关性分析表明,Latescibacterota、脱硫菌门(Desulfobacterota)与有效磷含量呈极显著负相关,与碱解氮、有机质含量呈显著正相关;粘球菌门(Myxococcota)、Bdellovibrion⁃ota、髌骨菌门(Patescibacteria)、肠杆菌门(Entotheonellaeota)、芽单胞菌门(Gemmatimonadota)、硝化螺旋菌门(Nitrospirota)、变形菌门(Proteobacteria)与速效钾含量呈显著正相关。【结论】马铃薯茎叶还田处理可以提高土壤养分含量,显著提高土壤细菌群落的物种多样性及群落物种互作强度,土壤速效钾、有效磷、碱解氮及有机质含量等理化指标与土壤细菌群落物种组成存在显著的相关关系。

义丰溪湿地植被恢复对土壤理化性质的影响

为了解义丰溪湿地植被恢复后土壤理化性质的变化情况,选取义丰溪红树林湿地为研究对象,以光滩为对照,分析不同植被恢复模式下(无瓣海桑Sonneratia apetala纯林、无瓣海桑+桐花树Aegiceras corniculatum+秋茄Kandelia obovata+卤蕨Acrostichum aureum混交林)土壤0~30 cm土层的pH、有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、全钾和速效钾等养分指标的动态变化。结果表明:植被恢复20 a后,土壤pH值显著下降,土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾含量显著增加;不同恢复模式下,除pH值外,混交林土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、全钾和速效钾含量均显著高于纯林(P<0.05),说明混交林模式的土壤养分含量较高,植被恢复效果较好。因此,在后续的红树林营造修复中应采用混交林模式以确保植被的恢复效果。

施加生物炭对谷子干物质积累、转运、分配和土壤理化性质的影响

谷子是我国北方重要的杂粮作物,研究表明施加生物炭显著提高谷子产量,但生物炭施用对谷子干物质积累转运及沙地土壤理化性质的影响缺乏详细研究。因此,为研究生物炭对谷子干物质积累转运及分配和土壤的影响,以“榆谷抗1”为试验材料,于2021—2022年在毛乌素新开垦沙地开展田间试验,共设置1个对照组(CK,生物炭添加量0.0 t hm^(-2))和3个试验组3.0 t hm^(-2)(C1)、4.5 t hm^(-2)(C2)和6.0 t hm^(-2)(C3)。结果表明,与CK相比,新开垦沙地施加生物炭可以显著提高谷子产量和总干物质量,增长幅度分别为12.22%~53.70%和9.62%~40.62%。与CK相比,施加生物炭处理显著提高了花后0(开花期)、7、14、21、28和45 d谷子倒一叶(旗叶)至倒十三叶的叶片干重。施加生物炭提高了开花期净光合速率,花后同化物积累量、花后同化物积累量对籽粒产量的贡献率以及收获期穗的干物质分配比例,但是后三者随生物炭施用量的增加呈现略微下降的趋势。收获期茎、叶总干物质分配比例随生物炭用量增加而降低,千粒重和收获指数随生物炭施用量的增加呈现先增加后减小的趋势。相关性分析显示,谷子产量与收获期茎重(R2=0.68)、收获期地上部总重(R2=0.71)和收获期全株总重(R2=0.70)呈显著正相关。施加生物炭能有效提高土壤过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶的活性,并且显著提高土壤有效氮和有效磷的含量,其中C2(4.5 t hm^(-2))处理改善效果较大。综上,施加生物炭改善土壤质量,提高开花期谷子净光合速率,增加花后营养器官光合产物的积累,提高穗部干物质分配比例,最终实现谷子增产。

冬灌制度对膜下滴灌棉田土壤理化性质、酶活性和微生物群落的影响

为明确不同冬灌制度的应用效果,以南疆膜下滴灌棉田为研究对象,选取每年冬灌处理(CK)、不冬灌处理(H1)及隔年冬灌处理(H2)3种冬灌制度,结合高通量测序技术对冬灌后土壤的理化性质、生物学性质以及微生物群落组成进行测定与分析。结果表明:(1)各处理间0~20 cm土层土壤总盐含量无显著差异,与CK相比,H1和H2处理显著降低了脲酶(0.96%~1.35%)和转化酶活性(1.17%)以及微生物量氮含量(4.21%~7.03%),但H2处理显著提高了土壤有机质(14.30%)、全氮(14.29%)、全磷(4.55%)和全钾(7.40%)含量;H1处理显著降低了土壤有机质(6.03%)、全磷(12.5%)和水分(23.08%)含量,提高了微生物量碳氮比(7.37%)。(2)不同处理下细菌群落的丰度和多样性以及真菌群落的丰度无显著差异,但与CK相比,H1和H2处理显著提高了真菌的辛普森指数(4.12%~4.55%)。此外,H1较CK处理提高了细菌放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和真菌担子菌门(Basidiomycota)的相对丰度,H2较CK处理提高了细菌变形菌门(Proteobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和真菌被孢霉门(Mortierellomycota)的相对丰度。(3)相关性分析结果表明细菌的群落结构主要受微生物量碳含量的影响,真菌的群落结构和多样性分别受转化酶和脲酶活性的影响。在无法保证每年冬灌用水的情况下,隔年冬灌更有利于保障膜下滴灌棉田的土壤耕地质量。