青藏高原不同年限日光温室中高寒草甸土壤机械组成、养分与微生物活性变化

doi:10.11934/j.issn.1673-4831.2016.04.014

生态与农村环境学报 ›› 2016, Vol. 32 ›› Issue (4): 603-608.doi: 10.11934/j.issn.1673-4831.2016.04.014

青藏高原不同年限日光温室中高寒草甸土壤机械组成、养分与微生物活性变化

谢青琰^1,2, 张梦瑶^1,2, 高永恒¹

1. 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所山地表生过程与生态调控重点实验室, 四川成都 610041;
2. 中国科学院大学资源与环境科学学院, 北京 100049

收稿日期:2015-08-14 出版日期:2016-07-25 发布日期:2016-07-26
通讯作者: 高永恒 E-mail:yhgao@imde.ac.cn E-mail:yhgao@imde.ac.cn
作者简介:谢青琰(1991-),男,甘肃环县人,硕士生,主要从事寒区环境生态学过程研究。E-mail:xiekemeom13@mails.ucas.ac.cn
基金资助:
国家重点基础研究发展计划（2012CB417101）；国家自然科学基金（40801089）；成都山地灾害与环境研究所“一三五”方向性课题项目（SDS-135-1203-03）

Variation of Mechanical Composition, Nutrition and Microbial Activity of Alpine Meadow Soil in Greenhouses With Cultivation Age on the Qinghai-Tibet Plateau

XIE Qing-yan^1,2, ZHANG Meng-yao^1,2, GAO Yong-heng¹

1. Key Laboratory of Mountain Environment Evolution and Its Regulation, Institute of Chengdu Mountain Hazards and Environment, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610041, China;
2. College of Resources and Environmental Sciences, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

Received:2015-08-14 Online:2016-07-25 Published:2016-07-26

摘要/Abstract

摘要：

选取青藏高原东部种植年限分别为5、10和15 a的日光温室以及天然草地为研究对象，探讨了大棚蔬菜栽培对高寒草甸土壤机械组成、养分含量以及微生物活性的影响。结果表明：（1）随着种植年限的延长，土壤粒径呈变细的趋势。与对照相比，种植5、10和15 a后，温室土壤<10 μm粒径颗粒质量分数分别提高8.5、19.3和20.3百分点；（2）除铵态氮（NH₄⁺-N）外，土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）、碱解氮（AN）、硝态氮（NO₃^--N）、全磷（TP）、有效磷（PO₄^3--P）含量和阳离子交换量（CEC）随着种植年限的延长而升高，表现出显著积累趋势。种植10 a的温室土壤TP和PO₄^3--P含量达到最大值，分别为1.4 g·kg^-1和80.8 mg·kg^-1。与对照相比，种植15 a的温室土壤SOC、TN、AN、NO₃^--N含量和CEC分别增加55.1%、93.8%、48.5%、138.3%和81.8%；（3）温室土壤微生物活性随种植年限的延长而增强。与对照相比，种植5 a的温室土壤脲酶和酸性磷酸酶活性分别升高46.2%和41.7%，种植10 a的温室土壤微生物生物量氮（MBN）含量和蔗糖酶活性分别升高66.7%和26.6%，种植15 a的温室土壤微生物生物量碳（MBC）含量和过氧化氢酶活性分别升高50.3%和100.0%。可见，日光温室栽培改善了高寒草甸土壤理化性质，提高了土壤微生物活性。

关键词: 高寒草甸土, 日光温室, 机械组成, 养分, 酶活性

Abstract:

An investigation was conducted to explore variation of soil mechanical composition, soil nutrition and microbial activity in alpine meadow soil under greenhouse with cultivation age on the eastern Qinghai-Tibet Plateau. Three greenhouses different in cultivation age, 5, 10 and 15 years, and an open tract of natural meadow were selected for comparison. Results show that: (1) With greenhouse cultivation going on, soil particle size tended to be smaller. Compared to CK, the open tract of natural meadow, in the greenhouse that had been operating for 5, 10 and 15 years, the fraction <10 μm in soil particle size increased by 8.5, 19.3 and 20.3 percentage points, respectively. (2) The contents of all soil nutrients, soil organic carbon (SOC), total nitrogen (TN), available nitrogen (AN), nitrate (NO₃^--N), soil total phosphorus (TP), and available phosphorus (PO₄^3--P),except ammonia (NH₄⁺-N), and cation exchange capacity (CEC) increased with rising cultivation age, showing a significant tendency of accumulation. In the greenhouse 10 years in cultivation history, TP and PO₄^3--P contents peaked, being 1.4 g·kg^-1 and 80.8 mg·kg^-1, respectively; and in the greenhouse 15 years in cultivation history, SOC, TN, AN, NO₃^--N and CEC increased by 55.1%, 93.8%, 48.5%, 138.3% and 81.8%, respectively, over that in CK. And (3) Soil microbial activity in the greenhouse soils also increased with cultivation age. Compared to CK, the soil in the greenhouse 5 years in cultivation history, was 46.2% and 41.7% higher in the activity of urease and acid phosphatase, respectively; the soil in the greenhouse 10 years in cultivation history was 66.7% and 26.6% higher in content of soil microbial biomass nitrogen and activity of invertase, respectively; and the soil in the greenhouse 15 years in cultivation history was 50.3% and 100.0% higher in content of soil microbial biomass carbon and activity of catalase, respectively. Obviously, sun-light greenhouse cultivation improves physic-chemical properties of the alpine meadow soil and soil enzyme activity, too.

Key words: alpine meadow soil, sunlight greenhouse, mechanical composition, nutrient, enzyme activity

中图分类号:

S154.1

谢青琰, 张梦瑶, 高永恒. 青藏高原不同年限日光温室中高寒草甸土壤机械组成、养分与微生物活性变化[J]. 生态与农村环境学报, 2016, 32(4): 603-608.

XIE Qing-yan, ZHANG Meng-yao, GAO Yong-heng. Variation of Mechanical Composition, Nutrition and Microbial Activity of Alpine Meadow Soil in Greenhouses With Cultivation Age on the Qinghai-Tibet Plateau[J]. Journal of Ecology and Rural Environment, 2016, 32(4): 603-608.

参考文献

[1] 李天来.我国日光温室产业发展现状与前景[J].沈阳农业大学学报,2005,36(2):131-138.
[2] 杨建军,康恩祥,陈年来.不同种植年限日光温室土壤肥力与土壤酶活性的变化规律[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2012,40(9):141-146.
[3] 王辉,董元华,李德成,等.不同种植年限大棚蔬菜地土壤养分状况研究[J].土壤,2005,37(4):460-464.
[4] 唐咏,梁成华,刘志恒,等.日光温室蔬菜栽培对土壤微生物和酶活性的影响[J].沈阳农业大学学报(自然科学版),1999,30(1):16-19.
[5] 马丽娜,王喜明,代万安,等.西藏高原日光温室菜地土壤碳、氮矿化特征研究[J].中国生态农业学报,2013,21(11):1340-1349.
[6] YANG Y,FANG J,TANG Y,et al.Storage,Patterns and Controls of Soil Organic Carbon in the Tibetan Grasslands[J].Global Change Biology,2008,14(7):1592-1599.
[7] 鲍士旦.土壤农化分析[M].3版.北京:中国农业出版社,2001:30-107.
[8] 关松荫.土壤酶及其研究方法[M].北京:中国农业出版社,1986:271-319.
[9] 文星跃,黄成敏,黄凤琴,等.岷江上游河谷土壤粒径分形维数及其影响因素[J].华南师范大学学报(自然科学版),2011,43(1):80-86.
[10] 桂东伟,雷加强,曾凡江,等.塔里木盆地南缘绿洲农田土壤粒径分布分形特征及影响因素研究[J].中国生态农业学报,2010,18(4):730-735.
[11] SU Y Z,ZHAO H L,ZHAO W Z,et al.Fractal Features of Soil Particle Size Distribution and the Implication for Indicating Desertification[J].Geoderma,2004,122(1):43-49.
[12] 王德,傅伯杰,陈利顶,等.不同土地利用类型下土壤粒径分形分析:以黄土丘陵沟壑区为例[J].生态学报,2007,27(7):3081-3089.
[13] 卢鑫,周向睿,杜明新,等.不同年龄紫穗槐对沙化土壤的改良效应[J].草业科学,2013,30(7):994-1001.
[14] 张国红,任华中,高丽红,等.京郊日光温室土壤微生物状况和酶活性[J].中国农业科学,2005,38(7):1447-1452.
[15] 杜新民,吴忠红,张永清,等.不同种植年限日光温室土壤盐分和养分变化研究[J].水土保持学报,2007,21(2):78-80.
[16] 刘晓军,陈竹君,张英莉,等.不同栽培年限日光温室土壤养分累积特性研究[J].土壤通报,2009,40(2):285-289.
[17] 郭文龙,党菊香,吕家珑,等.不同年限蔬菜大棚土壤性质演变与施肥问题的研究[J].干旱地区农业研究,2005,23(1):85-89.
[18] 鲁如坤.土壤-植物营养学原理和施肥[M].北京:化学工业出版社,1998:218-236.
[19] 杨艳芳,孟向东,张平究.不同退耕年限条件下菜子湖湿地土壤理化性质变化[J].生态与农村环境学报,2013,29(3):322-328.
[20] 马晓霞,王莲莲,黎青慧,等.长期施肥对玉米生育期土壤微生物量碳氮及酶活性的影响[J].生态学报,2012,32(17):5502-5511.
[21] 陶宝先,张金池,崔志华,等.苏南丘陵区林地土壤酶活性及其与土壤理化性质的相关性[J].生态与农村环境学报,2009,25(2):44-48.
[22] 路怡青,朱安宁,张佳宝,等.免耕和秸秆还田对小麦生长期内土壤酶活性的影响[J].生态与农村环境学报,2013,29(3):329-334.
[23] 贾伟,周怀平,解文艳,等.长期有机无机肥配施对褐土微生物生物量碳氮及酶活性的影响[J].植物营养与肥料学报,2008,14(4):700-705.
[24] 郭永盛,李鲁华,危常州,等.施氮肥对新疆荒漠草原生物量和土壤酶活性的影响[J].农业工程学报,2011,27(增刊1):249-256.
[25] 郭天财,宋晓,马冬云,等.施氮量对冬小麦根际土壤酶活性的影响[J].应用生态学报,2008,19(1):110-114.

青藏高原不同年限日光温室中高寒草甸土壤机械组成、养分与微生物活性变化

Variation of Mechanical Composition, Nutrition and Microbial Activity of Alpine Meadow Soil in Greenhouses With Cultivation Age on the Qinghai-Tibet Plateau

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[1]	刘军, 张成福, 孙冬杰, 景艳宾. 草原区煤矿开采对周边旱作农田土壤养分和重金属的影响[J]. 生态与农村环境学报, 2019, 35(7): 909-916.
[2]	魏静, 郭树芳, 孙本华, 翟丽梅, 王洪媛, 刘宏斌, 华玲玲, 杨波. 冬季覆盖作物对潮褐土土壤肥力和微生物学性状的影响[J]. 生态与农村环境学报, 2018, 34(5): 426-432.
[3]	张翠萍, 李淑英, 王蓓, 卢国理, 朱春蓉, 周元清. 六氯苯胁迫下2种湿地植物根际土壤微生物数量与酶活性变化[J]. 生态与农村环境学报, 2018, 34(2): 177-183.
[4]	郭可欢, 艾艳君, 常晓囡, 谢雯倩, 卢赛, 于浩然, 李富平, 谷海红. 堆肥污泥辅助金矿尾矿适生植物筛选的初步研究[J]. 生态与农村环境学报, 2018, 34(2): 184-192.
[5]	蒋烨林, 王让会, 彭擎, 吴晓全, 刘燕, 李成. 基于熵权物元模型的土壤养分评价:以新疆干旱区艾比湖流域人工绿洲为例[J]. 生态与农村环境学报, 2017, 33(9): 852-859.
[6]	张敏, 张俊, 钱金秋, 刘庆玉, 邵明杰, 尹思媛. 磺胺二甲嘧啶对沼气发酵过程中酶活性和微生物群落功能多样性的影响[J]. 生态与农村环境学报, 2017, 33(7): 653-659.
[7]	吴晓妮, 付登高, 段昌群. 柴河流域不同农田种植模式下沟渠底泥氮磷及有机质的赋存特征[J]. 生态与农村环境学报, 2017, 33(6): 519-524.
[8]	张家宏, 王桂良, 徐荣, 寇祥明, 韩光明, 王守红, 朱凌宇, 毕建花, 金银根. 茭鸭共作人工湿地消纳养殖池塘富营养化水的初步研究[J]. 生态与农村环境学报, 2017, 33(6): 546-554.
[9]	孙超, 潘瑜春, 刘玉. 畜禽粪便资源现状及替代化肥潜力研究:以安徽省固镇县为例[J]. 生态与农村环境学报, 2017, 33(4): 324-331.
[10]	胡尧, 李懿, 侯雨乐. 岷江流域不同土地利用类型土壤养分及微生物群落多样性研究[J]. 生态与农村环境学报, 2016, 32(6): 971-977.
[11]	司鹏, 邵微, 于会丽, 乔宪生, 高登涛, 王志强, 杨健. 樱桃大苗培育过程中土壤微生物功能多样性与酶活性的变化[J]. 生态与农村环境学报, 2016, 32(4): 609-614.
[12]	王沛裴, 郑顺林, 万年鑫, 赵婷婷, 何彩莲, 袁继超. 有机肥对Pb、Cd污染下马铃薯生长及土壤酶活性的影响[J]. 生态与农村环境学报, 2016, 32(4): 659-663.
[13]	李昂, 吴应珍, 陈伟, 孙海丽, 张鸣, 陈映全, 闫立本. 甘草种植对西北风蚀区农田土壤养分及风蚀的影响[J]. 生态与农村环境学报, 2016, 32(2): 295-301.
[14]	付登高,吴晓妮,何锋,阎凯,段昌群. 柴河流域不同景观类型径流氮磷含量及其计量比变化特征[J]. 生态与农村环境学报, 2015, 31(5): 671-676.
[15]	蔡树美, 吕卫光, 田吉林, 李建勇, 朱恩, 余廷园, 诸海焘. 水肥优化耦合下设施青菜的养分吸收和干物质积累规律[J]. 生态与农村环境学报, 2015, 31(3): 385-389.