不同土地利用类型对土壤纤维素酶活性及肥力因子的影响

为揭示不同土地利用类型对土壤纤维素酶活性(soil cellulase activity,SCA)和土壤肥力因子的影响,阐明土壤肥力因子与SCA之间的关系及影响,在黑龙江省海伦市,选择土地利用类型为旱地和有林地的土壤为研究对象,运用通径分析方法,阐明土壤肥力因子对SCA的正负效应。结果表明,有林地土壤的有机碳、全氮、全磷、含水率、SCA极显著高于旱地;旱地土壤的pH极显著高于有林地。相关性分析表明,旱地土壤SCA与有机碳、全氮含量呈显著负相关;有林地土壤SCA与有机碳含量和土壤含水率呈极显著正相关性,与全氮含量呈显著正相关。通径分析表明,土壤pH、全氮和含水率是直接显著影响旱地土壤SCA的重要因子,有机碳和全氮对SCA产生间接负效应;有机碳、全氮是决定有林地土壤SCA的主控因子。土壤肥力因子与SCA在旱地与有林地间存在极显著差异,旱地土壤肥力水平与SCA劣于有林地,说明该区域旱地存在长期高强度人为利用,导致旱地的养分状况发生退化,水分减少。

氮沉降对杉木人工林土壤呼吸与土壤纤维素酶活性的影响

为研究森林土壤呼吸速率和纤维素酶活性对氮沉降增加的响应,以福建三明沙县官庄林场12年生杉木人工林为研究对象,设置了N0、N1、N2和N3四个水平,N沉降量以氮素计依次为0、60、120、240 kg.hm-2.a-1,对其林地土壤表层(0-20 cm)、中层(20-40 cm)和底层(40-60 cm)土壤进行了为期3 a的模拟氮沉降试验。结果表明:氮沉降抑制了林地表层土壤的呼吸作用,但明显促进了中层和底层土壤的呼吸作用。在N1、N2和N3处理下,林地表层土壤呼吸速率分别降低了28.34%、2.04%和15.31%,而中层土壤土壤呼吸速率分别增加了53.44%、62.22%和20.20%,底层土壤呼吸速率分别增加了117.46%、42.72%和72.86%。氮沉降在初始的2 a内使森林土壤纤维素酶活性提高,而在第3年,N1和N2处理对土壤纤维素酶活性的促进作用减弱,N3处理则显著降低了土壤纤维素酶活性。总体上看,经N1、N2处理后,土壤呼吸速率与土壤纤维素酶活性存在正相关性,而N3处理下两者的关系不显著。

促腐菌剂对还田小麦秸秆腐解及土壤生物学性状的影响

在小麦秸秆还田的基础上,于夏玉米季通过田间小区试验,研究了留茬和粉碎覆盖2种秸秆还田处理方式以及添加不同促腐菌剂对小麦秸秆腐解率、土壤微生物量碳、氮和土壤纤维素酶活性动态变化特征的影响。结果表明,秸秆粉碎覆盖的还田方式比留茬还田方式小麦秸秆腐解率增加了11.0%,腐解效果较好,腐解率表现为M2〉M1〉CK。在2种秸秆还田方式下,施用不同的促腐菌剂在一定程度上提高了土壤微生物量碳、氮的含量水平,且表层土壤微生物量碳、氮明显高于下层。在小麦秸秆粉碎覆盖的还田方式下,施用促腐菌剂可以促进夏玉米生长中后期还田秸秆的腐解,小麦秸秆腐解率平均水平为62.3%-75.0%,土壤纤维素酶活性和土壤微生物量碳在添加促腐菌剂M2分别比CK增加了31.1%和80.6%,土壤微生物量氮在添加促腐菌剂M1比CK增加了37.9%,且土壤纤维素酶活性和土壤微生物量碳含量表现为M2〉M1〉CK,土壤微生物量氮含量表现为M1〉M2〉CK。

Effects of Biochar on Soil Enzyme Activity and Mechanism of Action

[Objective] The aim was to detect effects of biochar on soil enzyme activity and mechanism. [Method] Soils were sampled from experimental fields of Shanxi Academy of Agricultural Sciences and added with charcoals in different types in order to analyze dynamic changes of alkaline phosphatase and cellulase activities and effects of charcoals on soil enzyme activities. [Result] By applying charcoal, enzyme activity of soil samples all improved and the increase degree was higher of alkaline phosphatase than cellulase activity. Mid-temperature charcoal at 8% is the best. [Conclusion] The research provides references for effects of biochar on physi- cal and chemical properties.