土壤酶的概念范文

前言：我們精心挑選了數(shù)篇優(yōu)質(zhì)土壤酶的概念文章，供您閱讀參考。期待這些文章能為您帶來啟發(fā)，助您在寫作的道路上更上一層樓。

第1篇

[關(guān)鍵詞] 沙棘的生物多樣性 生長特性 利用效益 生態(tài)環(huán)境 生存條件 土壤酶系統(tǒng) 森林植被覆蓋率

一、沙棘的生長特性

沙棘，又名醋柳，胡禿子科沙棘屬落葉灌木或小喬木，耐寒抗旱，耐土壤貧瘠，根系發(fā)達，有根瘤，極具治理水土流失的生態(tài)價值。有人稱沙棘是水土流失地區(qū)的生態(tài)“維生素”，沙棘產(chǎn)品是實實在在的“生態(tài)有機產(chǎn)品”。沙棘具有耐寒、耐旱、耐瘠薄及迅速繁殖成林的優(yōu)良生態(tài)學(xué)特征，以及在荒山荒沙綠化中的“先鋒”特性，在防治沙漠化尤其是治理黃土高原和河灘地的水土流失方面有廣闊的應(yīng)用前景。

沙棘喜陽，粗壯的桿干抗風(fēng)抗沙，耐旱也耐水。它不棄貧瘠，懸岸陡壁，溝渠河邊，都是它的棲生之地。在冰天雪地，沙棘忍受著嚴寒的侵襲；在炎熱酷暑，沙棘依然挺立在向陽山坡。沙棘，系野生植物，俗稱酸柳、黑刺。枝干遍布棘刺，葉子呈條形至條狀被針形，兩端趨尖，背面密布淡白色鱗片，葉柄極短。沙棘花先于枝葉開放，雌雄異株；花小，呈淡黃色。果實為肉質(zhì)花被筒包圍，近于球形，直徑5-10毫米。每到秋末，橙黃色的沙棘果在陽光照耀下閃爍著燦爛的光輝，桔紅色的沙棘果紅得逗人喜愛

二、沙棘在半干旱地區(qū)生物多樣性保護中的作用

沙棘通過為其他物種提供養(yǎng)分和棲息地，鏈接了生態(tài)鏈上的其他（樹草、禽獸、蟲菌等）物種，使種植區(qū)域內(nèi)消失的物種得以重現(xiàn)和發(fā)展，在半干旱生態(tài)系統(tǒng)中，扮演了關(guān)鍵種的角色，發(fā)揮了關(guān)鍵環(huán)節(jié)的作用，實現(xiàn)了生物多樣性保護。除非在極端條件下，沙棘一般不會形成頂級群落（純林），而只形成“過渡性群落”，為植被演替提供條件。發(fā)展沙棘促進了農(nóng)業(yè)發(fā)展，增加了農(nóng)民收入，在更大范圍、更深層次、更廣概念的生物多樣性保護方面發(fā)揮了積極的作用。發(fā)展沙棘與推廣其他樹種（檸條、楊、柳）在生物多樣性保護上存在顯著的優(yōu)勢，沙棘在半干旱地區(qū)生物多樣性保護中發(fā)揮了極其重要的作用，今后應(yīng)當(dāng)在大力推廣的同時，注重改良品種，營造混交林，繼續(xù)研究如何提高種植區(qū)農(nóng)民對沙棘的利用效益。

（一）地下生物系統(tǒng)

第一、對地下生物的影響。沙棘除了產(chǎn)生顯著的生態(tài)效益和經(jīng)濟效益外，在生物多樣性保護方面也發(fā)揮了積極的作用。沙棘與一般概念的生物多樣性即沙棘在生物學(xué)范疇的生物多樣性，這里不僅包括植物，也包括動物、微生物。人工沙棘林一般營造在生態(tài)條件嚴重惡化，生態(tài)環(huán)境退化，生物多樣性遭受極大破壞的地方，有的甚至種植在寸草不生的沙化、石化地上。沙棘林的地上生態(tài)系統(tǒng)是反映沙棘林生物多樣性最直接，最顯著的部分。首先沙棘林改善了林地的生態(tài)環(huán)境，為其他植物創(chuàng)造了生存條件。溫泉縣半干旱地區(qū)，種植沙棘后，沙棘林內(nèi)的小氣候和土壤條件產(chǎn)生了較大的改善，林下草本植物生長茂盛，特別是在半干旱條件下對水分條件要求高的耐陰植物得以生存繁衍，如茜草、蒲棒草等。建平沙棘林下主要野生草本植物有隱子草、百里香、興安胡枝子、羊草、長芒草等，它們互有組群和伴生作用，如常伴生有萎陵菜、鬼針草、狗尾草、艾蒿、黃蒿、三芒草、老草、鵝觀草、遠志、柴胡、黨參、沙參、苦參、胡黃連、知母、冰草等，在地表濕潤的沙灘、溝壑種植的5-8齡沙棘林下已有苔蘚類低等植物出現(xiàn)，呈現(xiàn)出復(fù)層的空間結(jié)構(gòu)，異質(zhì)性明顯，生物群落進化快，抗外界擾動能力強其次，沙棘林為許多哺乳動物和禽類提供了食物和棲息地。

沙棘為其他動物提供了生存條件的同時，其他動物也促進了沙棘的繁殖與生長。鳥類通過采食、排泄沙棘果實，對沙棘灌叢遷移、形成及擴展起了重要的促進作用。研究表明，與沙棘群落有關(guān)的鳥類有石雞、斑翅山鴿、雉等49種。近年來我縣山區(qū)群眾有在沙棘林附近的喬木樹下，通過掃鳥糞收集沙棘種子的習(xí)慣。

第二，沙棘林成為許多昆蟲的生存繁殖地。在這方面研究較多的是影響沙棘生長的有害昆蟲。據(jù)研究，危害沙棘的昆蟲有50多種。這類害蟲有雜食性的舞毒蛾、梨葉象蟲、五月金龜子、褐條尺蠖蠶、芳香木蠹蟲、豹紋木蠹蛾，還有專食沙棘的沙棘卷葉蛾，沙棘癭螨，沙棘綠蚜和沙棘木虱。危害沙棘的昆蟲也有著許多天敵。研究表明，昆蟲類天敵有七星瓢蟲、雙七星瓢蟲、金小蜂等，禽類天敵有環(huán)頸雉、斑啄木鳥、喜鵲、山麻雀、巖鴿等。沙棘林蟲害的主要原因之一是生態(tài)系統(tǒng)退化，生物多樣性受到破壞，生物鏈缺環(huán)所造成。種植沙棘有助于害蟲天敵的繁衍，有助于恢復(fù)這些缺失的生物鏈環(huán)節(jié)，達到生物多樣性保護，實現(xiàn)生態(tài)平衡。

第三，沙棘林成為許多菌類的滋生、寄生宿主。在這方面的研究主要集中在沙棘病害方面。據(jù)研究能引起沙棘感染病害的病原菌有42屬47種。其中危害主桿的有8屬9種，危害枝條的有17屬21種。危害葉片的有7屬7種，危害實生苗和扦插苗的有4屬4種，危害果實的有6屬6種。

（二）地表生態(tài)系統(tǒng)

地面以上20cm左右是受沙棘影響較大的區(qū)域，同時也是種植沙棘者最關(guān)注的區(qū)域。眾所周知，我國種植沙棘在主要目的是治理水土流失。地表20cm以內(nèi)的近地微生態(tài)環(huán)境狀況如何，直接關(guān)系水土流失的程度。種植沙棘以后，這里的溫度、濕度等生態(tài)條件發(fā)生的變化顯著，因此而形成的近地表生態(tài)系統(tǒng)也發(fā)生顯著的變化。同時，沙棘林下的枯落物層也為許多昆蟲、鳥類和小型獸類提供了生存和庇護場所。

（三）地下土壤生態(tài)系統(tǒng)

第2篇

【關(guān)鍵詞】土壤；土壤肥力；表征指標(biāo)

土壤作為植物生產(chǎn)的基地、動物生產(chǎn)的基礎(chǔ)、農(nóng)業(yè)的基本生產(chǎn)資料、人類耕作的勞動的對象，與社會經(jīng)濟緊密聯(lián)系，其本質(zhì)是肥力。土壤肥力也正是土壤各方面性質(zhì)的綜合反映，體現(xiàn)了其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中的重要地位。土壤肥力的高低直接影響著作物生長，影響著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)、布局和效益等方面。土壤肥力是土壤的基本屬性，是土壤物理、化學(xué)和生物性質(zhì)的綜合反映，也是影響作物生長發(fā)育和產(chǎn)量的關(guān)鍵因素之一。早在1840年李比西提出的“礦質(zhì)營養(yǎng)學(xué)說”，為土壤肥力研究奠定了基礎(chǔ)。迄今為止，盡管有人圍繞著土壤質(zhì)量取得了一些重要研究進展，但有關(guān)土壤肥力的理論研究都在各自學(xué)科的研究方向上徘徊，沒有將土壤化學(xué)、物理和生物等相關(guān)學(xué)科統(tǒng)一起來形成公認的、一致性的定量化評價指標(biāo)來進行表征土壤肥力。所以，及時了解分析和跟蹤國內(nèi)外土壤肥力指標(biāo)研究的最新進展，對解決土壤肥力研究的實際性工作和使之為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展服務(wù)具有重要意義。

1 土壤肥力

1.1 土壤肥力概念

土壤肥力是指土壤為植物生長提供養(yǎng)分、水分以及優(yōu)良環(huán)境條件的能力，它是土壤各種基本性質(zhì)的綜合表現(xiàn)，是土壤區(qū)別于成土母質(zhì)和其他自然體的最本質(zhì)的特征，也是土壤作為自然資源和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料的物質(zhì)基礎(chǔ)[1]。

1.2 土壤肥力分類

土壤肥力按成因可分為自然肥力和人為肥力。自然肥力是指在自然因素（生物、氣候、母質(zhì)、地形及時間等）的綜合作用下，土壤產(chǎn)生和發(fā)展起來的肥力，未經(jīng)耕種的自然土壤只具有自然肥力。人為肥力是人類在利用土壤進行作物栽培的過程中，通過對土壤耕作、施肥、排灌及土壤改良等農(nóng)業(yè)技術(shù)投入所創(chuàng)造的肥力。土壤所具有的自然肥力與人為肥力的綜合被稱為有效肥力，也稱為經(jīng)濟肥力。

1.3 影響土壤肥力的因素

1.3.1 化學(xué)因素

化學(xué)因素是指土壤的酸堿度、陽離子吸附及交換性能、土壤還原性物質(zhì)、土壤含鹽量以及其他有毒物質(zhì)的含量等，它們直接影響植物的生長和土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化、釋放及有效性。

1.3.2 養(yǎng)分因素

養(yǎng)分因素是指土壤中的養(yǎng)分貯量、強度因素和容量因素，這主要取決于土壤礦物質(zhì)及有機質(zhì)的數(shù)量和組成。

1.3.3 生物因素

生物因素是指土壤中的微生物及其生理活性，它們對土壤氮、磷、硫等營養(yǎng)元素的轉(zhuǎn)化和有效性具有明顯影響，主要表現(xiàn)在：一是促進土壤有機質(zhì)的礦化作用，增加土壤中有效氮、磷、硫的含量；二是進行腐殖質(zhì)的合成作用，增加土壤有機質(zhì)的含量，提高土壤的保水保肥性能；三是進行生物固氮，增加土壤中有效氮的來源。

2 土壤肥力表征指標(biāo)

目前，國內(nèi)外尚沒有一個反映土壤本質(zhì)特征的、綜合的土壤肥力指標(biāo)（SFI，soil fertility index）的理論體系。用土壤生產(chǎn)力的水平或土壤的一些理化性質(zhì)的數(shù)量化特征來表征土壤肥力水平都有一定的局限性。土壤肥力綜合指標(biāo)有四類：（1）土壤營養(yǎng)（化學(xué)）指標(biāo)：全氮、全磷、全鉀、堿解氮、速效磷、速效鉀、陽離子交換量、碳氮比（2）土壤物理性狀指標(biāo)：質(zhì)地、容重、水穩(wěn)性團聚體、孔隙度（總孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度）、土壤耕層溫度變幅、土層厚度、土壤含水量、粘粒含量（3）土壤生物學(xué)指標(biāo)：有機質(zhì)、腐殖酸（富里酸、胡敏酸）、碳、微生物態(tài)氮、土壤酶活性（脲酶、蛋白酶、過氧化氫酶、轉(zhuǎn)化酶、磷酸酶等）；（4）土壤環(huán)境指標(biāo)：土壤 pH值、地下水深度、坡度、林網(wǎng)化水平[2]。

2.1 土壤物理指標(biāo)

2.1.1 土壤質(zhì)地

土壤顆粒組成是指土壤中大小不同的各級土粒的比率，它是反映土壤物理性質(zhì)的一項重要指標(biāo)，如土壤耕作難易、養(yǎng)分和水分保蓄能力、孔隙組成、通氣性、持水性、透水性、水分運動及土壤氣體和熱狀況等都在很大程度上受土壤顆粒組成的影響。土壤礦質(zhì)顆粒的組成狀況及其在土體中的排列，對土壤肥力起著決定性影響，土壤顆粒形狀與大小各異的土壤結(jié)構(gòu)，反映出一個不規(guī)則的幾何形體和不同的土壤肥力基礎(chǔ)，粒級越小，粒間孔隙小，吸水易膨脹，可塑性、粘著性、粘結(jié)性和保水保肥性越強，營養(yǎng)元素越豐富。余東山（1997）等研究表明，土壤顆粒組成與土壤的保肥及供肥能力有關(guān)，影響著有機質(zhì)含量。不同土壤顆粒組成，肥力水平不同，團聚體的大小不同，所以土壤顆粒組成也是評價土壤肥力的重要因子之一。

2.1.2 土壤結(jié)構(gòu)體

不同土壤的團粒結(jié)構(gòu)，依土壤種類、特征和性質(zhì)等限定性因子的不同而代表SF的水平不同，所以至今仍未報道過表征SF定量化的團粒結(jié)構(gòu)指標(biāo)，僅用粘粒含量、團聚體的穩(wěn)定性和其粒徑的比例等與其他SFI的相關(guān)性表征SF的高低。

研究表明，有良好團聚體結(jié)構(gòu)的土壤，不僅具有高度的孔隙性、持水性和通透性，而且在植物生長期間能很好地調(diào)節(jié)植物對水、肥、氣、熱諸因素的需要，以保證作物高產(chǎn)。不同粒級的微團聚體對養(yǎng)分吸收者與釋供的不同作用與其適宜的組合決定土壤肥力的高低，因此，不同肥力水平的土壤及各粒級微團聚體的有機質(zhì)含量和腐殖質(zhì)的結(jié)合形態(tài)的研究為解釋土壤肥力水平的差異以及揭示土壤肥力的實質(zhì)提供依據(jù)。土壤微團聚體及其適宜的組合是土壤肥力的物質(zhì)基礎(chǔ)，在對大小粒級土壤微團聚體的組成比例與土壤肥力的關(guān)系進行研究時發(fā)現(xiàn)[3]，“特征微團聚體”（10μm的微團聚體）的組成比例能比較綜合地反映土壤對于水、肥的保供性能，小粒級微團聚體有較強的持水性，而大粒級的有較強的釋水性，可作為評斷土壤肥力水平的有用指標(biāo)。

土壤團聚體和水穩(wěn)性團聚體的狀況是影響土壤肥力的一個重要因素，其在一定程度上乃至很大程度上影響土壤通氣性與抗蝕性，大團聚體比微團聚體含有更多的C和N，其所含的有機質(zhì)更不穩(wěn)定，更富生物體物質(zhì)和特殊有機質(zhì)。李小剛等[4]研究表明，隨著有機質(zhì)含量的增加，土壤團聚體的穩(wěn)定性顯著增加，粘粒的分散性顯著降低。Capriel等指出，土壤團聚體的穩(wěn)定性與土壤微生物之間存在明顯的相關(guān)性。袁可能等[5]研究表明，在直徑0.1mm與2～5 mm之間的各級團聚體，其腐殖質(zhì)總量隨著團聚體直徑的增大而增大，G1/G2比值則隨著團聚體直徑的增大而逐漸減小。

土壤分形維數(shù)是反映土壤結(jié)構(gòu)幾何形狀的參數(shù)，土粒表面分形維數(shù)是反映土壤顆粒表面狀況的一個綜合指標(biāo)，而土壤團粒結(jié)構(gòu)粒徑分布的分形維數(shù)映了土壤水穩(wěn)性團聚體及水穩(wěn)性大團聚體含量對土壤結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性的影響趨勢，即團粒結(jié)構(gòu)粒徑分布的分形維數(shù)愈小，則土壤愈具良好的結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性。

2.1.3 其他因子

土壤容重、通透性和抗蝕性是間接評價SF的一項重要指標(biāo)，容重是土壤重要的物理性質(zhì)，隨著剖面深度而增加，能間接地反映SF水平的高低，它不僅直接影響到土壤空隙度與空隙大小分配、土壤的穿透阻力及土壤水肥氣熱變化，也影響著土壤微生物活動和土壤酶活性的變化，同時土壤容重對土壤物理性質(zhì)如質(zhì)地、團聚體、土壤結(jié)構(gòu)、通氣狀況、持水性質(zhì)和堅實度等影響顯著。通透性的改變使得土壤的其他一些物理性質(zhì)也隨之改變，使土壤有機質(zhì)含量、根系生物量、土壤呼吸、微生物數(shù)量及酶活性發(fā)生相應(yīng)的變化。土壤的通氣狀況直接影響土壤的物理、化學(xué)性質(zhì)，從而影響土壤生物活性?？刮g性也是間接評價SF的一項重要指標(biāo)，不同的土壤類型，其抗風(fēng)、水蝕的性能不同，大量研究表明，通過改善土壤的理化性質(zhì)，如質(zhì)地、結(jié)構(gòu)和有機質(zhì)含量等就可以增強土壤的抗蝕性，減少土壤表面的水土流失，從而逐漸提高土壤肥力。

2.2 土壤化學(xué)指標(biāo)

2.2.1 土壤氮、磷、鉀

反映土壤肥力的化學(xué)指標(biāo)較多，如土壤全N含量是評價土壤肥力水平的一項重要指標(biāo)，在一定程度上代表土壤的供N水平，它的消長取決于N的積累和消耗的相對強弱，特別是取決于土壤中有機質(zhì)的生物積累和分解作用的相對強弱。無機態(tài)N和有機態(tài)N反映了土壤肥力水平的暫時與潛在能力，而N的分布狀況和土壤對N的固定、釋放能力則直接反映出土壤肥力的高低。大量研究表明，隨著土壤施N量的增加，生物量也增大，有機質(zhì)的積累也隨之增加；土壤中速效P可表征土壤的供P狀況和指導(dǎo)磷肥的施用，也是診斷土壤有效肥力的指標(biāo)之一，速效K作為當(dāng)季土壤供鉀能力的肥力指標(biāo)，速效P、K含量一般隨黏粒、粉粒含量增加而分別呈減少、增加的趨勢，這是反映SF的短期指標(biāo)。

2.2.2 土壤有機質(zhì)

土壤有機質(zhì)是土壤中各種營養(yǎng)元素特別是N、P的重要來源，由于它具有膠體特性，能吸附較多的陽離子，因而使土壤具有保肥性、保水性、耕性、緩沖性和通氣狀況，還能使土壤疏松，從而可改善土壤的物理性狀，是土壤微生物必不可少的碳源和能源，所以土壤有機質(zhì)含量的多少是土壤肥力高低的又一重要化學(xué)指標(biāo)。從能量利用和經(jīng)濟效益的觀點出發(fā)，土壤肥力的高低并不只是取決于有機質(zhì)的含量，主要取決于土壤腐殖質(zhì)的品質(zhì)，改善重組有機質(zhì)中的腐殖質(zhì)的結(jié)合形態(tài)，能提高有機無機復(fù)合量，使輕組有機質(zhì)增加而降低原復(fù)合度，從而不斷提高土壤肥力。腐殖質(zhì)是SOM的主體，碳水化合物是SOM的主要成分之一，土壤腐殖質(zhì)與礦物質(zhì)的結(jié)合態(tài)可分為3種，即松結(jié)態(tài)腐殖質(zhì)、穩(wěn)定態(tài)腐殖質(zhì)和緊結(jié)態(tài)腐殖質(zhì)。土壤結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)在表征土壤肥力方面有不可忽視的作用，其結(jié)合的方式及松緊度的不同對土壤肥力有很大的影響。研究表明，肥地結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)的含量與松結(jié)態(tài)腐殖質(zhì)占有機質(zhì)總量的比例均比瘦地高，穩(wěn)結(jié)合態(tài)的比例較小，緊結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)的比例肥瘦地大體相當(dāng)。重組腐殖質(zhì)中的松結(jié)態(tài)腐殖質(zhì)主要是新鮮的腐殖質(zhì)，它的活性較大，其含量以及與緊結(jié)態(tài)腐殖質(zhì)含量的比值是反映腐殖質(zhì)活性和品質(zhì)的重要指標(biāo)。腐殖質(zhì)的作用在很大程度上取決于腐殖質(zhì)大量功能團的含量，胡敏酸甲氧基功能團含量的多少是衡量土壤腐殖質(zhì)化的重要指標(biāo)，胡敏酸甲氧基含量增加，說明土壤有機質(zhì)腐殖質(zhì)化程度加強。Kononova和E.V.Turin認為氣候、植被、地形、母質(zhì)和人為活動等對SOM的轉(zhuǎn)化有其獨特的作用。

2.2.3 土壤有機碳

一般認為，土壤有機碳含量與土壤肥力高低呈正相關(guān)，隨黏粒、粉粒含量增加而增加。土壤有機碳的氧化穩(wěn)定性，活性和抗生物降解能力是反映土壤碳庫的重要指標(biāo)，對評價土壤有機質(zhì)和SF狀況有重要意義。土壤碳庫動態(tài)平衡是土壤肥力SF保持和提高的重要內(nèi)容，直接影響作物產(chǎn)量和土壤肥力的高低，土壤生物活性有機碳庫的大小可以反映土壤中潛在的活性養(yǎng)分含量，周轉(zhuǎn)速率可以反映土壤中的養(yǎng)分循環(huán)和供應(yīng)狀況。研究表明[7]，土壤微生物生物量C/全N，作為土壤碳庫質(zhì)量的敏感指示因子可以推斷碳素有效性，土壤礦化碳與全碳的比值可以指示土壤有機碳活性，土壤難氧化碳與全碳的比值可以度量土壤有機碳的氧化穩(wěn)定性。土壤的氧化穩(wěn)定性是可以反映土壤肥力演變的一項指標(biāo)，而氧化性系數(shù)既能反映腐殖質(zhì)的組成，又能綜合地反映所有的有機礦質(zhì)復(fù)合體，還比胡敏酸/富里酸的比值更能反映土壤的生物穩(wěn)定性。

2.2.4 土壤陽離子交換量和平pH值

土壤陽離子交換量（SCEC）和pH值是反映土壤肥力狀況的兩項指示性指標(biāo)，交換劑溶液的pH值是影響SCEC的重要因素，SCEC是由土壤膠體表面的凈負電荷量決定的，而有機、無機膠體的官能團產(chǎn)生的正負電荷和數(shù)量則因溶液的pH值和鹽溶液濃度的改變而改變。研究表明，不同土壤的CEC和pH值明顯地影響著土壤有機質(zhì)、酶和微生物活性等。

2.3 土壤生物指標(biāo)

2.3.1 微生物指標(biāo)

土壤微生物是土壤生態(tài)系統(tǒng)中養(yǎng)分源和匯的一個巨大的原動力，在植物凋落物的降解、養(yǎng)分循環(huán)與平衡、土壤理化性質(zhì)改善中起著重要的作用，良好的生物活性和穩(wěn)定的微生物種群是反映土壤肥力的主要動態(tài)指標(biāo)之一。

土壤微生物生物量是表征土壤肥力特征和土壤生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)和能量流動的一個重要參數(shù)，常被用于評價土壤的生物學(xué)性質(zhì)，因為它能代表參與調(diào)控土壤中能量和養(yǎng)分循環(huán)以及有機物質(zhì)轉(zhuǎn)化所對應(yīng)微生物的數(shù)量。研究結(jié)果表明，土壤微生物生物量與土壤有機質(zhì)、全N、有效N之間關(guān)系密切，呈極顯著的正相關(guān)，微生物生物量與速效P之間看不出明顯的相關(guān)性，這說明土壤中微生物的活動與土壤有機質(zhì)和氮素營養(yǎng)有關(guān)。研究微生物生物量C可以了解土壤有機質(zhì)狀況，進而對SF有一大概的了解。Insam等把作物產(chǎn)量與土壤微生物生物量C相結(jié)合研究，結(jié)果表明作物產(chǎn)量與土壤微生物生物量C明顯呈正相關(guān)，并認為土壤微生物生物量C可以作為土壤的一個肥力指標(biāo)，He等也對此作了一致的報道。微生物生物量C周轉(zhuǎn)期更能說明土壤微生物的活性，可以作為土壤微生物活性和有機質(zhì)降解速率的潛在指標(biāo)。大量研究結(jié)果表明，凋落物的腐解可以刺激相應(yīng)土層的土壤微生物活性的增長，微生物量分布與其相應(yīng)土層的土壤養(yǎng)分的含量相關(guān)，總生物量可作為SF的一個指標(biāo)。

土壤微生物具有景觀變異性，而其種群的數(shù)量和分布是反映生物穩(wěn)定性的一個顯著特征，并在一定程度上代表了SOM活性。所有的微生物種群數(shù)量一般隨著土壤深度的增加而降低，其中0～10cm的土層中最多，而真菌數(shù)量的降低幅度較細菌高。土壤真菌影響土壤團聚體的穩(wěn)定性，是土壤肥力的重要微生物指標(biāo)。土壤微生物的活性表示了土壤中整個微生物群落或其中的一些特殊種群的狀態(tài)。在免耕的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，微生物活性隨土壤深度的變化很大，一般表層土壤中的微生物活性最大，而翻耕的耕作層微生物活性基本相當(dāng)。

2.3.2 土壤酶指標(biāo)

土壤酶是土壤中植物、動物、微生物活動的產(chǎn)物，是土壤生物化學(xué)反應(yīng)的重要指標(biāo)之一，土壤中許多重要的物理、化學(xué)和微生物活性物質(zhì)等，都與土壤酶有著密切的相關(guān)性。SEA是評價SF又一重要活性指標(biāo)，在土壤中主要研究的酶有脲酶、磷酸酶、硝酸還原酶、轉(zhuǎn)化酶和纖維素酶等。土壤脲酶與土壤有機質(zhì)、全氮、全磷等性質(zhì)均呈顯著或極顯著相關(guān)關(guān)系，可作為土壤肥力指標(biāo)之一[8]，而Sakorn等認為脲酶活性與土壤任一理化性質(zhì)均不顯著，磷酸酶與P轉(zhuǎn)化密切相關(guān)，土壤磷酸酶活性是指示土壤管理系統(tǒng)集中和土壤有機質(zhì)含量的重要指標(biāo)；Knowles等認為，在嫌氣條件下硝酸還原酶是反消化過程中的一種重要的酶，它的活性比在好氣條件下強，催化硝酸鹽還原為亞硝酸還原酶，轉(zhuǎn)化酶能催化蔗糖水解為葡萄糖，SEA是土壤生物活性的總體現(xiàn)，反映了土壤的綜合肥力特征及土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化進程，所以它可以作為衡量土壤肥力水平高低的較好指標(biāo)；Lenhard發(fā)現(xiàn)，脫氫酶活性與氧的消耗以及細菌群的活性密切相關(guān)；但Sparling發(fā)現(xiàn)脫氫酶活性與生物量以及其他生物活性沒有相關(guān)性。研究結(jié)果表明，土壤中一些非專一性和水解性的酶活性作為反映管理措施和環(huán)境因子引起的土壤生物學(xué)和生物化學(xué)變化的指標(biāo)，在自然生態(tài)系統(tǒng)或低投入的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，土壤酶活性或其他生物指標(biāo)與植物生物產(chǎn)量密切相關(guān)，而高投入的系統(tǒng)中干擾無相關(guān)性。

Frankenberger和Dick研究了10種土壤中的11種酶，發(fā)現(xiàn)堿性磷酸酶、酰胺酶和過氧化氫酶活性與土壤微生物呼吸量和總生物量顯著相關(guān)，但與微生物平板計數(shù)無關(guān)，其他研究[9]也證明了土壤微生物活性與脫氫酶、纖維分解酶、蛋白酶、磷酸酶和脲酶活性間的相關(guān)性。

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第3篇

土壤pH值主要取決于土壤溶液中氫離子的濃度，氫離子多來源于吸附型Al3+以及土壤生物呼吸作用產(chǎn)生的CO2溶于水后形成碳酸和有機質(zhì)降解產(chǎn)生的有機酸。土壤pH值的高低不僅與土壤組成有關(guān)，還受外界因素如施肥、作物種類的影響。不同種類的有機肥所含糖類、纖維素、半纖維素、蛋白質(zhì)、有機酸等也有差別，對土壤pH值會產(chǎn)生不同的影響。施用生物有機肥料，能夠使土壤物理性質(zhì)得到一定的改善?？梢越档退嵝酝寥赖膒H值，但這種作用在短期內(nèi)表現(xiàn)得不顯著，隨著施肥水平和茬口的增加作用更明顯。這說明生物有機肥對土壤pH有調(diào)節(jié)作用。設(shè)施栽培土壤施用有機肥后，最初的pH值比施用化肥低，但是經(jīng)過一段時間后pH值會升高并且會超過用化肥的土壤。土壤中的稻草、豬糞隨腐解時間的延長pH值降低，至腐解第四周土壤pH值降至最低值，以后有所升高，但隨著有機物料用量的增加，根際、近根際和非根際土壤pH趨向一致?？梢?，有機肥施入土壤后，在微生物的作用下，分解產(chǎn)生的有機酸在土壤中積累，同時也在不斷的被分解、轉(zhuǎn)化，在有機酸達到高峰之前，以積累為主，高峰之后，以分解為主。

2.有機肥料對土壤團聚體、微團聚體的影響

土壤微團聚體是土壤的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是土壤肥力基礎(chǔ)物質(zhì)中的重要組分，它既可影響土壤體質(zhì)，又能影響土壤的體形，具體表現(xiàn)為一方面土壤微團聚體組成對土壤中水、肥、氣、熱等因素具有保持和協(xié)調(diào)作用；另一方面是對土壤疏松層的形成和穩(wěn)定具有促進作用。近幾年來，國內(nèi)對土壤微團聚體與土壤肥力的研究更為突出，基本上明確了土壤中微團聚體在土壤肥力上的作用。表明隨著土壤肥力水平的提高，大于10μm微團聚體含量增加，土壤團聚度增大，土壤團粒的含量穩(wěn)定性與土壤肥力呈顯著正相關(guān)。盆栽培肥試驗結(jié)果表明施用有機肥可使特征微團聚體比例降低，提高土壤肥力水平。

3.有機肥料對土壤N、P、K含量的影響

土壤養(yǎng)分含量直接影響著作物生長。N是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要限制因素之一，它在植物整個生命過程中起重要作用，是礦質(zhì)元素中的核心元素，被譽為“生命元素”。在大多數(shù)情況下，施用氮肥都可獲得明顯的增產(chǎn)效果。P在土壤中含量雖少，但對作物生長發(fā)育和產(chǎn)量以及品質(zhì)等影響很大。K既是作物生長發(fā)育所必需的三大營養(yǎng)元素之一，又由于其在作物生理代謝過程中的特殊功能而一直被譽為“品質(zhì)元素”。新近的研究指出，有機肥中含有較多的酚、糖、醛類化合物及羧基，可對肥料中的NH4+吸附和固定，抑制NH4+的硝化作用，減少硝態(tài)氮的形成，抑制了一定空間氮素動力學(xué)的不均勻性。據(jù)報道，有機覆蓋物或家畜糞施入土壤后，能夠使有機肥通過直接提供磷來提高土壤磷素養(yǎng)分及土壤中有關(guān)酶和微生物活性從而增加土壤磷的有效性。土壤中的鉀是由礦物質(zhì)風(fēng)化分解出來的，能直接被作物吸收，土壤如果缺鉀，莊稼生長就不健壯，抗病蟲害的能力就會減弱。周曉芬等通過施用有機肥對土壤K素供應(yīng)能力及其特點的研究，證明不同土壤類型和土壤環(huán)境因素對有機肥供K素能力有不同影響。已有研究證明施用有機肥可以影響土壤N、P、K的含量變化。因此，測定土壤中的N、P、K對于指導(dǎo)施肥、了解土壤肥力具有一定意義。

4.有機肥料對土壤重金屬離子含量的影響

隨著化肥的發(fā)展和使用量的不斷增加，不適當(dāng)?shù)氖┓什坏够世寐式档?，而且會造成環(huán)境的惡化。一些重金屬和微量元素也隨著農(nóng)藥、化肥而進入土壤中，從而影響了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，造成了養(yǎng)分的不平衡。有關(guān)有機肥修復(fù)土壤中重金屬污染的研究較多。實踐證明：生物有機肥對Cu污染土壤改善效果更好。有機肥分解產(chǎn)生大量有機酸，使氧化錳還原，提高P、Fe、Mn、Zn的有效性。有機肥在土壤中分解產(chǎn)生的各種有機酸、糖類、酚類及N、S的雜環(huán)化合物都具有一定的活性基團，很容易與溶液中金屬離子絡(luò)合或螯合而改變重金屬的行為和有效性，從而降低重金屬的毒性。而且有機肥分解產(chǎn)生的腐殖酸量越多，對形成絡(luò)合物越有利。

5.有機肥料對土壤有機質(zhì)的影響

土壤有機質(zhì)是土壤的重要組成部分，是植物的養(yǎng)分來源和土壤微生物生命活動的能量來源，其數(shù)量和品質(zhì)與土壤肥力密切相關(guān)。它能改善土壤的物理化學(xué)性質(zhì)，形成良好的土壤結(jié)構(gòu)。在一定的范圍內(nèi)，土壤有機質(zhì)含量多，土壤的肥力就高，反之，土壤肥力就低。長期以來，人們已經(jīng)在有機質(zhì)的數(shù)量方面作了大量的研究工作。但是，研究結(jié)果不能很好地反映土壤質(zhì)量的變化和轉(zhuǎn)化率等，而只是一個有機質(zhì)積累和礦化分解的平衡結(jié)果。近期，人們對有機質(zhì)分組和有機質(zhì)的分解轉(zhuǎn)化方面進行了更深入的研究，提出了土壤活性有機質(zhì)的概念。土壤活性有機質(zhì)在土壤中有效性較高、易被土壤微生物分解利用、對植物養(yǎng)分供應(yīng)有最直接作用。農(nóng)家肥在有機肥中含有較多的有機質(zhì)含量，對改良土壤，培肥地力，提高土壤保水、保肥和通氣性能作用顯著，同時它又含有氮、磷、鉀、鈣、鎂、鐵、硼、錳等多種礦質(zhì)元素，可全面持久地供給作物營養(yǎng)。有機肥料不僅可以提高有機質(zhì)的含量，還可以提高土壤耕性。施入有機肥后，有機肥料不但可以增加土壤中的有機質(zhì)的積累、而且還可以間接提高養(yǎng)分積累和供應(yīng)能力。

6.有機肥對土壤生物活性的影響

土壤酶來自土壤微生物、植物和動物活體或殘體，是土壤生化過程的產(chǎn)物。土壤酶活性是土壤中生物學(xué)活性的總體現(xiàn)，所有的生物化學(xué)反應(yīng)都是在酶的催化下進行的，它表征了土壤的綜合肥力特征及土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化進程，所以土壤酶活性可以作為衡量土壤肥力水平高低的較好指標(biāo)。有機肥可以提高作物根際代謝，使根際分泌物增多，微生物繁殖加快，而且有機肥本身含有一定數(shù)量的酶，從而有利于提高土壤酶活性。施用有機肥可提高土壤中各種酶的活性，其中脲酶、過氧化氫酶、磷酸酶等增加較多，有利于土壤有機質(zhì)的分解、腐殖質(zhì)的合成以及養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化。

7.有機肥料對土壤腐殖質(zhì)的影響

土壤腐殖質(zhì)是土壤有機質(zhì)在土壤中形成的一類特殊的高分子化合物，存在于所有的土壤、沉積物和天然水域中。土壤腐殖質(zhì)是作物必需營養(yǎng)元素的主要來源，可促進作物和微生物的生理活性，增加土壤蓄水、保水和保肥能力，促進土壤良好結(jié)構(gòu)的形成，改善土壤的緩沖性和酸堿性，同時還能絡(luò)合土壤中的重金屬離子，消除土壤中農(nóng)藥的殘留。因此土壤腐殖質(zhì)的研究已成為當(dāng)前土壤學(xué)、環(huán)境學(xué)和地球化學(xué)等領(lǐng)域的熱點之一。土壤中的腐殖質(zhì)大多是與礦質(zhì)部分結(jié)合形成有機無機復(fù)合體而存在，由于結(jié)合的方式和松緊程度不同，對土壤結(jié)構(gòu)狀態(tài)具有不同的影響，尤其對土壤肥力的影響最大。根據(jù)土壤腐殖質(zhì)的結(jié)合形態(tài)，可分為松結(jié)態(tài)、聯(lián)結(jié)態(tài)、穩(wěn)結(jié)態(tài)和緊結(jié)態(tài)4種腐殖質(zhì)。按照腐殖質(zhì)在酸堿溶液中的溶解度分為胡敏酸、富里酸和胡敏素。而土壤腐殖質(zhì)中最活躍的部分是胡敏酸，它可以增加土壤的吸收性能和保持養(yǎng)分和水分的能力，并能促進土壤結(jié)構(gòu)體的形成。施用有機肥可提高土壤腐殖酸含量，HA/FA升高，土壤胡敏酸的羧基、酚羥基比升高，土壤腐殖酸得到明顯改善。施用有機肥通過形成有機無機復(fù)合體和微團聚體既提高了土壤有機質(zhì)的數(shù)量，也可不同程度地提高腐殖質(zhì)活性。又能更新和活化老的有機質(zhì)，改善腐殖質(zhì)的品質(zhì)，從而全面提高土壤肥力。