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土壤酶与重金属关系的研究现状 总被引：66，自引：0，他引：66
介绍了近年来土壤酶与重金属关系的研究动向,以及重金属对酶活性作用的影响因素,探讨了用土壤酶表征金属污染程度的方法及其可行性。有关研究表明,不同土壤酶类对重金属的敏感性有明显差异,土壤酶生物品的关系主要活性作为污染指标是可行的,土壤酶与重金属关系主要取决于土壤有机质,粘粒等含量的讷我芨它们对土壤酶的保护容量和对重金属缓冲容量的大小。文中还分析了研究中应注意的问题。 相似文献
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原位酶谱技术在土壤酶学中应用的研究进展与展望 总被引：1，自引：0，他引：1
土壤酶在土壤生态系统的物质循环和能量流动方面具有重要的作用,对其活性的检测是土壤酶学发展的基础。传统的土壤酶活检测手段可以反映土壤酶的活性,但是不能原位反映土壤酶在土壤中的真实情况以及区分酶活在时间、空间上的连续变化情况。原位酶谱技术以荧光底物为基础,能原位获取土壤酶活性分布的二维图像,从微观尺度反映其在空间上的连续变化,区分土壤酶活性的热区和非热区,具有准确度高、空间分辨率高和时间分辨率高等优点。本文综述了原位酶谱技术的工作原理、技术优势以及国内外学者应用该技术开展的相关研究,并展望了原位酶谱与其他技术结合的发展方向,以期推动该技术在国内的发展和应用、为土壤酶学的进一步研究提供支持。 相似文献
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土壤原位酶谱技术研究进展 总被引：2，自引：1，他引：1
《土壤通报》2017,(5):1268-1274
陆地生态系统中,土壤酶活性是衡量土壤肥力生物功能的重要指标。然而,当前通用的土壤酶学技术存在诸多缺陷,导致测定结果不能准确反映土壤酶活性与分布在环境中的真实情况,限制了土壤酶学的发展和土壤生物过程的研究。原位酶谱技术是以荧光底物为基础的新兴酶学技术,该技术不需破坏性取样,操作简单,准确度高,能在nm到μm的尺度上反应土壤酶活性的空间联系变化,很大程度上克服了传统土壤酶学技术的不足,近年来在土壤酶学研究中越来越受重视。本文概述了原位酶谱技术的发展过程及其原理与操作,首次综述了原位酶谱技术在土壤元素循环中的应用和成果,并展望了该技术的优化方向,以及与其他分析化学、酶学、分子生物学技术耦合应用在土壤生物过程研究中的价值,以期推动该技术的成熟与推广。 相似文献
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土壤酶在关键元素生物地球化学循环、动植物健康维持、环境污染净化等方面起着不可替代的重要作用,同时还是土壤污染程度评价的辅助指标之一。然而,由于土壤物理、化学和生物学性质的差异,以及研究方法的多样化,导致重金属与土壤酶活性之间的关系十分复杂,阻碍了土壤酶在土壤质量和健康评价中的应用。系统阐述了重金属污染对土壤酶的生态毒理效应,及其对土壤酶催化动力学特征的影响,构建了土壤-重金属-微生物对土壤酶作用的概念模型,并探讨未来的研究趋势和方向。土壤酶活性测定高效、便宜,且对重金属污染敏感,是极具潜力的土壤重金属污染评价的生物学指标,但仅采用土壤酶活性可能高估或低估重金属的生态毒性,加之当前对土壤酶的选择、活性的测定均缺乏统一的标准,致使难以建立重金属毒性阈值与土壤理化性质或土壤重金属有效性之间的定量关系,最终导致土壤酶在土壤污染生态风险评价中存在争议。未来亟需通过新技术和数学模型,深入揭示不同类型土壤中酶对重金属胁迫的响应机理,构建土壤性质与毒性阈值关系的经验模型,可为加强土壤酶在土壤质量和健康评价中的应用提供重要的理论依据。 相似文献
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北京低山区栓皮栎林和油松林土壤酶活性研究 总被引：5，自引：1，他引：4
为探讨不同林分对土壤有机质分解过程的影响,以北京低山区栓皮栎林、油松林以及栓皮栎油松混交林土壤为研究对象,基于目前国际通用的土壤酶测试方法,对与土壤有机碳、氮和磷转化相关的酶活性及土壤pH、有机碳、有机氮等影响因素进行了研究.结果表明:在0～5cm土层中,栓皮栎林土壤纤维二糖酶、α-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、蛋白酶、脲酶的活性显著高于油松林,而油松林土壤过氧化物酶和磷酸酶的活性则显著高于混交林和栓皮栎林;在5～10cm土层中,除土壤脲酶外,不同林分类型的土壤酶活性无显著差异.相关分析表明,土壤pH与过氧化物酶和磷酸酶的活性呈显著性负相关,而土壤纤维二糖酶、α-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、酚氧化酶、几丁质酶、蛋白酶、脲酶的活性与土壤有机碳、溶解性有机碳、土壤全氮以及溶解性有机氮含量之间存在极显著或显著的正相关关系.研究认为,栓皮栎林与油松林的混交,有利于土壤酶活性以及有机物质分解过程的调节. 相似文献
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香根草篱对红壤坡耕地坡面土壤酶活性的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
为研究香根草篱(Vetiveria zizanioides)对红壤坡耕地土壤酶活性的影响,以典型红壤坡耕地花生+草篱种植模式为研究对象,选取花生常规种植为对照,研究了花生关键生育期香根草篱对表层土壤(0 ~ 20 cm)酶活性的空间影响。研究发现：与花生常规种植相比,香根草篱可以明显提高坡面土壤脲酶、蔗糖酶与过氧化氢酶的含量;栽培植物篱后,坡面土壤脲酶、蔗糖酶与过氧化氢酶活性表现出篱前含量增高,篱下含量降低,形成水平带状分布规律。从花生出苗期-结荚期-成熟期,土壤脲酶、蔗糖酶与过氧化氢酶活性均呈现先增后减的趋势,其中以结荚期较高。采样点与土壤脲酶、蔗糖酶活性呈显著线性相关,3种土壤酶之间的相关性也都达到了显著相关。 相似文献
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新型复合生防菌剂对水稻苗床土壤酶活性的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
《土壤通报》2015,(4):895-898
土壤中的生化反应是在酶的参与下完成的,土壤酶活性是影响土壤肥力的重要因素。本研究在水稻苗床土壤中分别施加苦参内生真菌BS013菌株、枯草芽孢杆菌AS1.894及二者复配的新型复合微生物菌剂,采用酶活分析法分别考察了各菌剂对土壤脲酶、蔗糖酶、纤维素酶及过氧化氢酶的活性影响。结果表明:各生防菌剂对土壤酶活性均有一定的影响,且复合生防菌剂对土壤蔗糖酶、纤维素酶和过氧化氢酶活性的影响均大于单一生防菌剂。复合生防菌剂使土壤脲酶、蔗糖酶、纤维素酶和过氧化氢酶活力分别提高17.34%、19.21%、79.14%和38.90%。因此,新型复合生防菌剂能通过提高土壤酶活性,提高土壤品质。 相似文献
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采煤沉陷复垦区重金属污染与土壤酶活性的关系 总被引：3，自引：0，他引：3
以淮南新庄孜矿采煤沉陷复垦区为研究区域,对脲酶、磷酸酶、蔗糖酶、蛋白酶、纤维素酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶7种土壤酶进行了测试分析。结果发现,该区域土壤酶活性受到不同程度的抑制,且7种土壤酶对重金属的敏感性不一致。采用因子分析技术提取主成分,建立了复合污染土壤总体酶活性评价指标,评价了该地区土壤重金属污染程度,并与通过灰色聚类法分析得到的土壤重金属污染等级进行了比对分析,研究了采煤沉陷区土壤酶活性与重金属污染之间的赋存关系,进一步证明在采煤沉陷复垦区这一特殊土地利用条件下,采用土壤酶活性综合指标评价土壤重金属污染是可行的。研究表明,土壤酶总体活性评价指标作为一种简单易行的评价手段,为新庄孜采煤沉陷复垦区及相似矿区复垦地的重金属污染修复提供参考和理论依据。 相似文献
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施用不同有机物料对棕壤酶活性的影响 总被引：7，自引：0，他引：7
为研究施用不同有机物料对棕壤酶活性的影响,在昌图棕壤试验地上设6个处理,测定不同培肥方式下土壤酶活性,并研究了土壤酶与土壤肥力因子的相关关系。结果表明:(1)秸秆还田和施用厩肥均能显著提高土壤酶活性和纤维素分解强度。在提高脲酶、转化酶活性方面施用厩肥效果好于秸秆还田,全量施用优于半量施用;在提高酸性磷酸酶、过氧化氢酶方面秸秆还田效果好于施用厩肥。各处理中,秸秆还田配施厩肥对提高脲酶活性效果最好,对提高其他各类酶活性效果一般。除过氧化氢酶外,其他各类酶活性均随着土层深度的增加而降低。(2)各种土壤酶之间存在一定的相关关系。脲酶与转化酶呈极显著正相关关系(r=0.913**);转化酶与磷酸酶呈极显著负相关(r=-0.643**);磷酸酶与过氧化氢酶呈极显著正相关关系(r=0.639**)。土壤酶与其他肥力因子之间也具有一定的相关关系。土壤脲酶与纤维素分解强度、碱解氮、速效磷、速效钾、有机质、含水量均达到极显著正相关关系(r分别为0.906**、0.821**、0.911**、0.917**、0.888**、0.867**);土壤转化酶与纤维素分解强度、碱解氮、速效磷、速效钾、有机质、含水量均达到极显著正相关关系(r分别为0.958**、0.857**、0.855**、0.842**、0.820**、0.831**);土壤酸性磷酸酶与含水量呈极显著负相关关系(r=-0.666**),与土壤容重呈显著负相关(r=-0.560*);土壤过氧化氢酶与土壤容重呈极显著负相关(r=-0.765**)。 相似文献
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Enzyme activities have the potential to indicate biological functioning of soils. In this study, soil urease, dehydrogenase, acid phosphatase and invertase activities and fluorescein diacetate（FDA） hydrolysis were measured in two red soils spiked with Pb^2＋ ranging from 0 to 2 400 mg kg^-1 to relate the enzyme activity values to both plant growth and the levels of available and total Pb^2＋ concentrations in soils, and to examine the potential use of soil enzymes to assess the degrees of Pb contamination. Soil samples were taken for enzyme activities assaying during 3 month’s incubation and then after planting of celery（Apium graveolens L.） and Chinese cabbage（Brassica chinensis L.）. Enzyme activities in the red soil derived from arenaceous rock（RAR） were generally lower than those in the red soil developed on Quaternary red earths（REQ）. At high Pb^2＋ loadings, in both incubation and greenhouse studies, urease activity and FDA hydrolysis were significantly inhibited. But there were no significant relationships between soil dehydrogenase, acid phosphatase or invertase activity and soil Pb^2＋ loadings in both RAR and REQ soils. The growth of celery and Chinese cabbage increased soil urease activity and FDA hydrolysis, but had minimal effect on dehydrogenase and invertase activities. There were positive correlations between celery biomass and soil urease activity and FDA hydrolysis. These results demonstrate that urease activity and FDA hydrolysis are more sensitive to Pb^2＋ than acid phosphatase, dehydrogenase and invertase activities in the RAR and REQ soils. 相似文献
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对小麦-玉米轮作区长期定位施肥土壤酶活性及其肥力变化的研究结果表明,与未施肥(对照)相比,长期施肥处理土壤脲酶、碱性磷酸酶、转化酶和过氧化氢酶活性均明显提高,其中有机肥(秸秆、厩肥)配施化肥效果明显优于单施化肥;施肥后休闲处理未提高土壤酶活性,表明施肥(化肥、有机肥)后作物根系及其分泌物具有刺激土壤酶活性的作用,且土壤酶活性高低与作物产量(即土壤肥力)相关性显著. 相似文献
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本文首次对我国原始土壤的酶活性及其与土壤肥力因素的相关性作了初步研究。结果表明:随着岩生地衣向苔藓、草甸的演替。过氧化氢酶。转化酶、脲酶、蛋白酶、磷酸酶活性逐渐降低,多酚氧化酶活性逐渐升高;转化酶、蛋白酶、磷酸酶和脲酶活性与有机质非常显著相关(10.0相似文献
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不同施肥制度对黄泥田土壤酶活性及养分的影响 总被引：22，自引：1，他引：21
对连续施肥23年的黄泥田土壤酶及土壤养分因子进行了分析,探讨长期不同施肥条件对土壤酶活性及土壤肥力的影响.结果表明,与对照相比,不同施肥制度(化肥、化肥+牛粪、化肥+秸秆回田)下土壤有机质增幅达19.5%～47.1%,氮素增幅达20.6%～47.9%,磷素增幅达36.7%～499.0%,钾素增幅达55.8%～80.0%.施肥提高了土壤脲酶、过氧化氢酶、转化酶和磷酸酶的活性,其中有机无机肥配施增幅达10.3%～28.6%.土壤有机质和养分含量与部分酶活性存在极显著或显著的相关性.表明黄泥田土壤酶活性与土壤肥力密切相关,可作为评价土壤肥力性状的生物学指标. 相似文献
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绿肥对植烟土壤酶活性及土壤肥力的影响 总被引：20，自引：2，他引：18
通过田间试验,研究翻压绿肥对植烟土壤酶活性及土壤肥力的影响。结果表明, 翻压绿肥能够明显提高土壤酶活性和土壤肥力水平,当绿肥翻压量在15000 kg/hm2以上时,尤其在22500~30000 kg/hm2之间时对土壤各项指标的影响更加明显。与对照相比,翻压绿肥的各处理土壤脲酶、 酸性磷酸酶、 蔗糖酶、 过氧化氢酶增幅分别为13.10%2~3.81%、 12.92%~29.38%、 75.35%~234.51%、 29.17%~37.08%; 土壤有机质、 全氮、 碱解氮、 有效磷、 速效钾、 pH、 孔隙度增幅分别为13.01%~70.41%、 6.42%~27.52%、 1.14%~10.99%、 15.97%~34.99%、 10.28%~38.30%、 2.74%~7.05%、 0.19%~2.50%,土壤容重降幅为1.47%~5.15%。简单相关分析表明,脲酶、 酸性磷酸酶、 蔗糖酶、 过氧化氢酶4种酶之间以及4种酶与土壤理化因子之间均有极显著的相关关系,而土壤酶活性之间的相互关系表明,土壤酶在促进土壤有机物质转化中不仅显示其专性特性,同时也存在共性关系; 典型相关分析结果为,第一对典型变量线性函数反映了土壤酶活性和土壤养分因子对土壤综合肥力水平的影响,第二对典型变量线性函数反映了施入绿肥对土壤内部重要的生理生化过程变化的影响; 主成分分析结果显示,第一主成分反映了土壤的综合肥力水平,所有因子均对土壤肥力水平起到了正效应,土壤酶活性能够和土壤理化因子共同评价土壤综合肥力水平。以上结果说明,翻压绿肥后土壤生物过程活跃,有利于土壤有机物质的转化和烤烟正常生长所需的营养供应。 相似文献
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Soil horizons below 30 cm depth contain about 60% of the organic carbon stored in soils. Although insight into the physical and chemical stabilization of soil organic matter (SOM) and into microbial community composition in these horizons is being gained, information on microbial functions of subsoil microbial communities and on associated microbially-mediated processes remains sparse. To identify possible controls on enzyme patterns, we correlated enzyme patterns with biotic and abiotic soil parameters, as well as with microbial community composition, estimated using phospholipid fatty acid profiles. Enzyme patterns (i.e. distance-matrixes calculated from these enzyme activities) were calculated from the activities of six extracellular enzymes (cellobiohydrolase, leucine-amino-peptidase, N-acetylglucosaminidase, chitotriosidase, phosphatase and phenoloxidase), which had been measured in soil samples from organic topsoil horizons, mineral topsoil horizons, and mineral subsoil horizons from seven ecosystems along a 1500 km latitudinal transect in Western Siberia. We found that hydrolytic enzyme activities decreased rapidly with depth, whereas oxidative enzyme activities in mineral horizons were as high as, or higher than in organic topsoil horizons. Enzyme patterns varied more strongly between ecosystems in mineral subsoil horizons than in organic topsoils. The enzyme patterns in topsoil horizons were correlated with SOM content (i.e., C and N content) and microbial community composition. In contrast, the enzyme patterns in mineral subsoil horizons were related to water content, soil pH and microbial community composition. The lack of correlation between enzyme patterns and SOM quantity in the mineral subsoils suggests that SOM chemistry, spatial separation or physical stabilization of SOM rather than SOM content might determine substrate availability for enzymatic breakdown. The correlation of microbial community composition and enzyme patterns in all horizons, suggests that microbial community composition shapes enzyme patterns and might act as a modifier for the usual dependency of decomposition rates on SOM content or C/N ratios. 相似文献
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不同母质类型水稻土酶活性及其与理化性质的关系 总被引：1，自引：0，他引：1
将选自湖南双季稻区6种典型成土母质发育的水稻土置于长沙市郊同一生态条件下,通过7年定位池栽试验,研究了不同母质类型对土壤酶活性的影响以及酶活性与土壤理化性质之间的关系。结果表明：不同母质类型对土壤蔗糖酶活性的影响达到显著水平(P<0.05),对酸性磷酸酶、脲酶及过氧化氢酶活性的影响达到极显著水平(P<0.01)。主成分分析表明不同母质发育的水稻土酸性磷酸酶及脲酶作为综合评价土壤酶活性的指标要优于蔗糖酶及过氧化氢酶。6种不同母质水稻土土壤酶综合得分排序为：板页岩>河流沉积物>花岗岩>第四纪红土>紫色页岩>石灰岩。相关性分析表明,土壤蔗糖酶活性与有机质、全氮含量呈显著的正相关关系(P<0.05)。脲酶活性与硝态氮、铵态氮含量呈显著的正相关关系(P<0.05),与pH值呈显著的负相关关系(P<0.05)。酸性磷酸酶活性与速效磷含量呈显著正相关关系(P<0.05),与pH值呈显著负相关关系(P<0.05)。 相似文献
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长期定位施肥对土壤酶活性的影响及其调控土壤肥力的作用 总被引：140，自引：22，他引：140
为探讨长期施肥条件下土壤酶活性及其与土壤肥力的关系,对褐潮土肥料定位试验田第12年的土壤酶以及土壤养分因子进行了测定和分析。结果表明,NPK与有机肥长期配合施用能明显提高土壤有机质含量,全氮、全磷及速效氮、磷、钾含量,增强土壤转化酶、磷酸酶和脲酶的活性。玉米秸秆有利于提高土壤转化酶活性,而有机肥则主要提高土壤脲酶和磷酸酶活性;采用轮作方式比连作能更好地培肥土壤。土壤酶活性与土壤肥力之间具有很好的相关性,其中,磷酸酶、脲酶、转化酶活性与有机质、全磷、速效磷含量呈显著正相关;磷酸酶与碱解氮、速效钾,脲酶与速效钾,转化酶与碱解氮均呈显著相关。长期施肥不能增强土壤中过氧化氢酶活性,过氧化氢酶与土壤养分之间无明显相关。 相似文献