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长期施用化肥和有机肥显著改变了我国土壤肥力和农田生态系统的稳定性。微生物在土壤养分循环和肥力形成过程中扮演了重要角色,其数量、多样性及群落结构是评价土壤肥力和农田生态系统稳定性的重要指标。随着研究土壤微生物的方法和技术的成熟,当前关于如何选择微生物学参数以有效评价土壤肥力及健康状况、土壤微生物对不同施肥管理措施的响应机制及功能微生物如何调控土壤养分循环等问题已成为土壤生态学中的研究热点。本文梳理了基于我国长期定位施肥农田的土壤微生物学研究进展,综合分析了土壤微生物生物量和酶活性、细菌群落及近些年倍受关注的氨氧化菌群落三方面的研究进展及发展方向,其中综合分析了构成细菌群落的八大门类菌群对施肥的响应及其驱动因素,最后从不同角度提出了微生物在土壤学及农业生产中的研究和应用方向。 相似文献
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城市绿地土壤是城市生态系统的重要组成部分,是城市中重要的自然生态系统.城市绿地土壤受到人为活动的强烈影响,土壤肥力质量和生物活性均呈现不同程度的降低,并直接影响植物的生长;污染物质进入土壤后,可以附着在粉尘上,通过气流进入人体,威胁居民身体健康.保护和提升城市绿地土壤质量,是保障城市生态环境的重要途径.城市绿地质量提升与生态城市建设息息相关,本文对上海城市绿地土壤理化特征研究现状进行了综述,上海地区土壤成土母质主要为长江冲积物,土壤黏粒矿物主要以水云母和蛭石为主.上海城市绿地土壤普遍存在压实问题,土壤容重过大,通气孔隙度太小,土壤水分库容的有效性较低.上海城市绿地土壤pH值为碱性或强碱性,土壤有机质和氮、磷含量偏低,但土壤钾素含量充足,土壤保肥能力处于中等水平.城市绿地土壤利用方式和区域位置,会影响土壤动物的分布和数量.绿地建成时间和地上植被群落结构会影响土壤微生物量和土壤酶活性.重金属在上海城市绿地土壤中的富集与土地利用方式密切相关,工业区绿地土壤和道路绿地土壤Cu、Zn、Pb、Cr、Ni明显富集,而公园绿地、校园绿地和居民区绿地则表现为明显的Cd和Hg富集.并就存在的问题和研究方向提出了4点展望:(1)建立专业的城市绿地土壤质量长期监测团队及机构,以提高城市绿地土壤质量研究的准确性;(2)构建上海城市绿地土壤环境质量和土壤健康质量评价指标体系和评价方法;(3)加强土壤变化特征和管理措施相结合的研究,以探究土壤质量变化的驱动因子;(4)探究植物生长特征及观赏特征与土壤性质的动态响应和反馈机制. 相似文献
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秸秆与氮肥不同配比对红壤微生物量碳氮的影响 总被引：9，自引：2，他引：7
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我国典型农田土壤中有机物料腐解特征及驱动因子 总被引：4，自引：2，他引：2
【目的】研究不同有机物料在我国典型农田土壤中的腐解残留率变化。结合气候、土壤等环境因素,阐明秸秆和粪肥在我国农田土壤中的腐解特征及其主控因素,为因地制宜的合理利用有机资源和培肥土壤提供科学依据。【方法】在“国家土壤肥力肥效监测基地”中的黑土、潮土和红壤实验站,开展大田填埋试验。有机物料烘干后过2 mm筛,置于48 μm孔径尼龙网袋后填埋在土壤中。共4种供试有机物料：小麦秸秆（WS）、玉米秸秆（MS）、猪粪（PM）和牛粪（CM）。根据各地温度差异,分别在填埋后49—360 d内采样6次。通过分析腐解过程中有机碳含量的变化,整合土壤积温与腐解残留率的相关关系,采用VPA（方差分解分析）定量化气候因子,有机物料性质及土壤养分对不同有机物料腐解的相对贡献率。【结果】秸秆的腐殖化系数为11%—39%,粪肥的为50%—57%,秸秆腐解速率显著高于粪肥,且南方红壤上腐解速率高于北方黑土。地积温方程可拟合有机物料腐解残留率变化,由该方程可知,秸秆和粪肥易分解碳库占比分别为76%和43%,稳定碳库分别为17%和53%。但秸秆和粪肥易分解碳库的分解速率常数（k）无显著差异,其周转积温（1/k）约为1 400—2 000℃。物料性质是有机物料腐解的最主要影响因子,贡献率为28%;其次是气候,贡献率为20%。秸秆腐解过程中主要影响因子为气候因子、有机物料性质和土壤因子三者的交互作用,贡献率达42.3%。粪肥腐解过程中主要影响因子为气候因子,贡献率为38.3%。【结论】秸秆腐解速率和其有机碳库中易分解碳库比例明显高于粪肥,秸秆腐解受到气候、土壤和物料性质协同作用影响,而粪肥则受气候因子影响最大。在田间秸秆还田时需结合当地水热条件确定还田时间和还田量,粪肥则建议在还田前进行堆腐,且注意施用时间。 相似文献
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黑土细菌及真菌群落对长期施肥响应的差异及其驱动因素 总被引：11，自引：1，他引：10
【目的】研究长期施肥对黑土细菌和真菌群落结构影响差异,探索黑土肥力对长期施用化肥和有机肥响应差异的生物学机制,为黑土的肥力培育和合理施肥提供科学理论依据。【方法】基于35年的长期定位施肥试验,采用定量PCR方法和Miseq高通量测序技术,分析长期不施肥（CK）、氮肥（N）、有机肥（M）和有机无机配施肥（MN）处理下,黑土细菌及真菌的数量、群落结构和多样性的差异。同时结合土壤理化性状,探究不同施肥条件下细菌和真菌群落变化的环境驱动因子。【结果】N处理对土壤细菌的数量没有显著影响,但使其群落多样性降低了13.2%-48.5%。N处理使真菌的数量增加了24倍,多样性降低了4.6%-80.3%。与N处理相比,MN处理使细菌数量和多样性分别增加了2倍和7.7%-46.6%,而真菌的数量虽降低了14.2%,但其多样性提高了62%-237%。单施氮肥增加了土壤细菌酸杆菌门（Acidobacteria）中的Acidobacteria_Gp1、Gp3及变形菌门（Proteobacteria）中的α-Proteobacteria的相对丰度,并使土壤真菌中伞菌纲（Agaricomycetes）的相对丰度增加了41倍。与N处理相比,MN处理下细菌的各主要类群丰度未发生显著变化,但M处理下土壤细菌中的α-Proteobacteria、Acidobacteria_Gp1和Gp3丰度分别显著降低了26、97和81个百分点,Acidobacteria_Gp4、Gp6和Plancomycetes的丰度分别显著增加了11倍、9倍和2倍。细菌群落结构在MN与N处理之间无显著差异,明显区别于CK和M处理,pH为主要驱动因素,其阈值为6.07;真菌群落结构在CK、M和MN处理下相似,显著区别于N处理,两组处理之间差异由速效钾含量（125.5 mg·kg-1）驱动。另外,有机质含量对于细菌和真菌群落均是重要的驱动因素,但调控细菌群落结构的阈值为28.4 g·kg-1,而驱动真菌群落结构的阈值为30.8 g·kg-1。【结论】黑土细菌对有机肥的响应较强,而真菌对化肥更为敏感。长期施用化肥会刺激土壤中嗜酸细菌和真菌的生长,而有机无机肥配施可提高土壤微生物群落多样性,刺激有益菌的生长。土壤pH和有效钾含量分别是调控细菌和真菌群落结构的重要影响因素,在黑土肥力培育中应引起充分的重视。 相似文献
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为改善城市土壤团粒结构，以上海典型搬迁地土壤为研究对象，通过室外培养试验，研究了不同用量厨余垃圾沼渣堆肥和化学改良剂分别单施以及混施对土壤水稳定性团聚体、团粒结构形成的影响。结果表明：20%、30%沼渣堆肥单施处理可显著增加搬迁地土壤0.5~1.0、1.0~2.0 mm粒径大团聚体以及0.106~0.25 mm粒径微团聚体质量分数（P<0.05），而显著降低<0.106 mm粒径微团聚体质量分数（P<0.05）。化学改良剂β-环糊精单施处理可显著增加土壤微团聚体总量（P<0.05）；3 kg/m3用量硫酸钙、氧化铁单施处理均可显著促进土壤大团聚体的形成（P<0.05）。沼渣堆肥和化学改良剂混施处理较单施处理显著增加土壤>2.0、0.25~0.5 mm粒径大团聚体质量分数（P<0.05），而降低<0.106 mm粒径微团聚体质量分数（P<0.05）。在沼渣堆肥处理中，以20%沼渣堆肥添加量对土壤团粒结构改良效果最佳；在化学改良剂处理中，以3 kg/m3硫酸钙处理对土壤团粒结构改良效果最佳，其次是3 kg/m3氧化铁处理。WG20+SMmix处理（20%沼渣堆肥+化学改良剂混施）对搬迁地土壤团粒结构改良效果最佳，团粒结构达19.03%，较CK（对照组）、SMmix（化学改良剂混施）、WG20（20%沼渣堆肥）处理分别提高了94.0%、73.5%和26.0%。 相似文献
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【目的】秸秆和有机肥是我国农田主要有机物料来源，翻压旋耕是其主要的还田方式，明确其在我国典型农田土壤中的腐解过程特征和驱动因素，可为更好利用秸秆资源与合理施用有机肥提供科学依据。【方法】在我国典型黑土、潮土和红壤上开展大田有机物料混土填埋试验。设置4种处理：小麦秸秆混土(WS+soil)、玉米秸秆混土(MS+soil)、猪粪混土(PM+soil)和牛粪混土(CM+soil)，按土重﹕物料碳=100﹕4.5，称取物料土壤混合物200 g装于尼龙袋填埋于土壤中，填埋后1年内采样6次，之后2—2.5年采样一次，满3年采样一次，共8次采样。分析各混土有机物料的腐解差异，采用双指数方程明确易分解有机碳库和难分解有机碳库比例和腐解速率，阐明各土壤中有机物料的快速腐解速率、慢速腐解速率及积温转折点，并用随机森林模型来量化物料组成和环境因素分别对腐解速率的相对贡献。【结果】秸秆混土的腐殖化系数为22%—43%，有机肥混土的为45%—58%。有机肥混土腐解较秸秆慢，区域间差异不大，从北往南有机物料腐解加快，且秸秆腐解较有机肥快。秸秆的易分解有机碳库比例(70%—87%)高于有机肥的易分解有机碳库比例(5... 相似文献
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吹填土是滨海地区城市发展重要的土壤资源,但其土壤理化性质严重退化,导致吹填土地带一直是城市绿化建设的重点和难点。对吹填土进行改良试验,可以为滨海地区吹填土再利用提供科学指导。本研究以上海临港吹填土为研究对象,添加不同比例草炭、有机基质和生物有机肥对吹填土进行改良,并设置为期4个月的孔雀草盆栽试验,通过分析各处理土壤理化性质及孔雀草生物量,筛选最优的改良配比。研究结果表明,与未改良处理(CK)相比,添加草炭、有机基质和生物有机肥可以显著降低吹填土容重和土壤pH,并增加土壤最大持水量、土壤孔隙度及土壤有机质,其中土壤容重较CK分别降低了0.30、0.23、0.24 g/cm3,土壤最大持水量分别提高62%、40%、45%,土壤有机质分别提升了26.1、39.8、39.1 g/kg。与CK相比,添加草炭、有机基质和生物有机肥后,孔雀草地上部和地下部生物量均不同程度增加,孔雀草鲜重总量表现为草炭>有机介质>生物有机肥。土壤主成分综合得分与孔雀草地上部干重呈显著线性相关,表明土壤综合评价结果具有参考意义,且50%草炭添加量为最优配比。 相似文献
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