我国土壤动物功能作用的研究进展
土壤中酶
土壤酶的研究进展 摘要：土壤酶作为土壤组分中最活跃的有机成分之一不仅可以表征土壤物质能量代谢旺盛程度，而且可以作为评价土壤肥力高低、生态环境质量优劣的一个重要生物指标，并且，在土壤生态系统的物质循环和能量流动方面扮演重要的角色。本文通过分析、总结国内外土壤酶研究进展，研究土壤酶的来源、作用及其影响因素，展望土壤酶学的发展前景，将有助于该学科研究的纵深发展与广泛利用。 关键字：土壤酶作用影响因素进展 前言 土壤酶( soil enzyme)是指土壤中的聚积酶, 包括游离酶、胞内酶和胞外酶, 其活性变化规律及与生态因子的相互作用关系研究引起众多学者的重视, 它是评价土壤质量的重要手段之一[1], 同时也是评价土壤自净能力的一个重要指标[2]。对土壤酶的研究，让我们能更好地去了解土壤酶是土壤有机体的代谢动力, 在生态系统中起着重要的作用, 以及与土壤理化性质、土壤类型、施肥、耕作以及其它农业措施的密切关系。而土壤酶活性在土壤中的表现, 在一定程度上反映了土壤所处的状况, 且对环境等外界因素引起的变化较敏感, 成为土壤生态系统变化的预警和敏感指标。 关于土壤酶的研究历史可以追溯到19世纪末，自Woods( 1898) 首次从土壤中检测出过氧化氢酶活性以来, 土壤酶研究经历了一个较长的奠定和发展时期( 关松荫, 1986) 。一般认为, 20 世纪50 年代以前为土壤酶学的奠定时期, 许多土壤学者从各种土壤中共检测出了40 余种土壤酶的活性,并发展了土壤酶活性的研究方法和理论, 土壤酶研究逐渐发展成一门介于土壤生物学和生物化学之间的一门新兴边缘交叉学科( Burns, 1978)[3]。20 世纪50～ 80 年代中期为土壤酶学迅速发展的时期。由于生物化学和土壤生物学所取得的巨大成就, 土壤酶的检测技术和方法不断改进, 一些新的土壤酶活性逐渐被检测出来。到20 世纪80 年代中期, 大约有60 种土壤酶活性被检测出来, 土壤酶学的理论和体系逐渐完善。土壤酶活性与土壤理化性质的相互关系、土壤酶的来源和性质以及土壤酶检测手段的改进等成为这段时期的研究重点[4, 5]。土壤酶活性的研究作为土壤肥力指标而受到土壤学家的普遍重视( 周礼恺, 1987) 。20 世纪80 年代中期以后为土壤酶学与林学、生态学、农学和环境科学等学科相互渗透的时期, 土壤酶学的研究已经超越了经典土壤学的研究范畴, 在几乎所有的陆地生态系统研究中, 土壤酶活性的检测似乎成了必不可少的测定指标[7, 8]。由于土壤酶活性与土壤生物、土壤理化性质和环境条件密切相关( Dick, 1996) , 因而土壤酶活性
(整理)土壤生物修复研究进展.
生物修复污染土壤技术研究进展 1土壤污染和生物修复概述 土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层，其厚度一般在 2 m左右。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力，并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。 近年来，由于人口急剧增长，工业迅猛发展，固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒，有害废水不断向土壤中渗透，大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中，导致了土壤污染。凡是妨碍土壤正常功能，降低作物产量和质量，还通过粮食、蔬菜，水果等间接影响人体健康的物质，都叫做土壤污染物。人为活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，引起土壤质量恶化，并进而造成农作物中某些指标超过国家标准的现象，称为土壤污染。 土壤重污染对人体以及动植物危害的严重性以及其循环过程中不能被降解的特殊性无疑给科学家们提出了巨大的挑战。传统的修复技术，包括物理修复和化学修复，虽然在局部小范围的修复中应用效果明显，但其治理成本高，破坏土壤理化性质，存在二次污染风险，而且对于污染面积巨大且程度较轻的土壤难以实施应用。近年来，应用生物(包括植物和微生物)来修复重污染土壤的研究已经引起了各国科学家的广泛关注。生物修复方法对土壤生态环境不会有影响．是保证土壤生态健康和农业叮持续发展的重要措施[1]。 微生物修复 微生物修复是研究得最早、最深入、应用最为广泛的一种生物修复方法。它利用自然环境中的土着微生物或特效外源微生物的代谢活动，在人为优化的环境条件下加速对环境中污染物的转化、降解与去除[2]。 植物修复 ' 植物修复技术是一种新兴的绿色生物技术．能在不破坏土壤生态环境．保持土壤结构和微生物活性的情况下．通过植物的根系直接将大量的重金属元素吸收．通过收获植物地上部分来修复被污染的土壤。植物修复的机理通常包括植物
(完整word版)土壤中小动物类群丰富度的研究
土壤中小动物类群丰富度的研究 一．实验原理 许多土壤动物(如蜘蛛、鼠妇、蜈蚣、马陆、蚯蚓、各种昆虫)有较强的活动能力，而且身体微小，因此不适于用样方法或标志重捕法进行调查。在进行这类研究时，常用取样器取样的方法进行采集、调查。即用一定规格的捕捉器(采集罐、吸虫器)进行取样，通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度。 二．方法步骤 1．提出问题：调查某处土壤中小动物类群丰富度(或通过调查比较不同土壤中小动物类群的丰富度) 2．制定计划 3．实施计划 （1）准备：制作取样器，记录调查地点的地形和环境情况，提出安全注意事项。 （2）取样：在野外采用取样器取样的方法进行采集、调查，即用一定规格的捕捉器（采集罐、吸虫器等）进行取样采集，并标明样品的取样地点和时间，在实验室进行观察。 （3）采集小动物：使用诱虫器取样比较方便，且效果较好，但时间可能要长一些。也可采用简易采集法：将采集到的土壤放在瓷盆内，用放大镜观察，同时用解剖针寻找。发现体
三．注意事项 1．从不同环境中采集的土壤样本要分别统计 丰富度的统计方法通常有两种：记名计算法和目测估计法。 ①记名计算法是指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目。一般用于个体较大、种群数量有限的群落。 ②目测估计法是按预先确定的多度等级来估计单位面积上 个体数量的多少。等级的划分和表示方法有：“非常多、多、较多、较少、少、很少”等。 2.尽可能多地采集小动物
收集小动物时，根据土壤中生物的避光性和趋湿性来收集。 3．从同种土壤中采集的样本，应由多组同学进行统计、比较 4．识别命名要准确，并进行分类。不要破坏当地环境。 四、典型例题 1．下列关于“土壤中小动物类群丰富度研究”的叙述，正确的是 A．探究土壤中动物的丰富度可以采用样方法或标志重捕法 B．若完成统计和分析后，发现小动物还存活，最好将其放入 70％的酒精溶液中 C．同一区域内不同时间段的同一种大型土壤动物的丰富度都是 相同的 D．一般在林下或落叶及腐殖质较为丰富的地方土壤动物较多 2.跳虫、甲螨和线虫是土壤中的主要动物类群，对动植物的分解起重要作用。请回答： （1）由于跳虫和甲螨活动能力，身体，不
土壤生态学实验指导
土壤生态学 曹志平胡菊编 2007年10月24日 资源环境学院生态系
实验一、培养计数法测定土壤原生动物数量--------------------1 实验二、土壤中线虫的分离方法及杀死固定--------------------4 实验三、土壤螨类的分离------------------------------------6 实验四、氯仿薰蒸浸提法测定土壤微生物生物量碳
实验一、培养计数法测定土壤原生动物数量 目前国际上通常采用的有直接计数法和间接计数法两种。直接计数法（direct counting method），顾名思义，就是对土壤中的原生动物不进行培养，而是取一定量的新鲜土壤，加一定量的水或土壤浸出液，摇匀后即进行镜检，得到土壤原生动物丰度（单位重量土壤中的原生动物个数）。间接记数法主要是培养记数法。鉴于土壤这一特定环境，土壤原生动物种类都能形成胞囊，以渡过土壤干旱环境。风干后土壤原生动物形成的胞囊，用培养的方法诱导脱开胞囊，以推知其种类和数量分布。在培养过程中一切器皿、培养基均经高压灭菌，接种时也应避免尘埃落入，以确保培养不受污染。本实验主要采用Singh（1995）和Stout（1962）的“3级10倍”环式稀释法。 仪器、设备和材料 烘箱、培养箱、灭菌锅、培养箱、镊子、玻璃环、三角瓶、烧杯等。 方法与步骤 1土样采集 土壤原生动物很难直接从土壤、水体中采集，要通过室内培养。土壤原生动物在土壤环境干旱时，都能形成胞囊，以等待土壤水分来临后再脱胞囊而活动。所以土壤原生动物的采集，实际上是采集土壤样品，带回实验室进行培养而取得标本。 由于原生动物在土壤中的分布是不均匀的，因此在一个采样区内，需采集10个采样点。用圆形采样器取土样，把土样放入铝盒带回室内。在培养之前，需测定土样含水量。 2 稀释土样 2克风干土样（如有条件，也可以直接用湿土）加18毫升无菌水，充分振荡，可用超声波仪粉碎土壤，使之与水充分混合，这时的稀释度为10；然后用定量吸管吸取2毫升102的土壤悬浮液，加入18毫升无菌水，充分摇匀，此时稀释度为103。依此法逐级稀释，即可得到103、104、105、106……的稀释液。根据原生动物的丰富度选择土壤的稀释度，但每一定量土样均要选择连续的3个稀释度，，即“3级10倍”之意（图1）。 3培养基制备 0.5克氯化钠加1.2克琼脂加98毫升蒸馏水（如用量较多，可按此比例增加），搅拌后在高压灭菌锅中加热灭菌，然后趁热到入培养皿，在凝固之前插入5个内径为1.8厘米、高为0.6厘米的玻璃环。每个土样需6个培养皿30个玻璃环。 4接种、培养和镜检 取其中的连续3级悬浮液，摇匀后每级稀释液各取1ml接种于各自的玻璃杯内，即1、2号培养皿的10个玻璃杯内各滴入1ml第一级稀释液，同样3、4号和5、6号培养皿的10个玻璃杯内分别滴入第二级和第三级稀释液（第一、二、三级稀释液的稀释度是多少，则取决于研究的土壤中原生动物数目的多寡，如采用104-106稀释度系列，则第一级稀释液为104，第二级为105，第三级为106），置于光照培养箱25℃以下培养(图1)。分别在第4、7、11天时在低倍镜下观察每个环中有无原生动物，按肉足虫、鞭毛虫、纤毛虫分别记录。低倍镜下可分清此三大类，但无法鉴定种类。可在实验结束时，再吸出在高倍镜或油镜下鉴定种类。
有关影响土壤酶活性因素的分析报告
关于影响土壤酶活性因素的研究 摘要：本文对国内外土壤酶活性影响因素的研究进行了综述,总结了土壤微生物、团聚体、农药、重金属和有机物料等对土壤酶活性的影响,并对土壤纳米粒子与土壤酶活性关系的研究发展前景进行了展望。 关键词：土壤酶活性;微生物;团聚体;重金属;有机物料 Study progress on factors affecting soil enzyme activity Abstracts:In this article,the study on factors affecting soil enzyme activity in recent years was reviewed. Several aspects such as microbial,aggregation,heavy metals,organic manure and so on were included.At the same time,the effects of the soil inorganic nanometer particle (SINP) on soil enzyme activity inthe future research was forecasted. Key words:soil enzyme activity;microbial;aggregation;heavy metals;organic manure 酶是土壤组分中最活跃的有机成分之一,土壤酶和土壤微生物一起共同推动土壤的代谢过程[1]。土壤酶来源于土壤中动物、植物和微生物细胞的分泌物及其残体的分解物,其中微生物细胞是其主要来源[1,2]。土壤中广泛存在的酶类是氧化还原酶类和水解酶类,其对土壤肥力起重要作用。土壤中各有机、无机营养物质的转化速度,主要取决于转化酶、蛋白酶磷酸酶、脲酶及其他水解酶类和多酚氧化酶、硫酸盐还原酶等氧化还原酶类的酶促作用[2]。土壤酶绝大多数为吸附态,极少数为游离态,主要以物理和化学的结合形式吸附在土壤有机质和矿质颗粒上,或与腐殖物质络合共存[3]。 土壤酶活性反映了土壤中各种生物化学过程的强度和方向[4],其活性是土壤肥力评价的重要指标之一,同时也是土壤自净能力[1]评价的一个重要指标。土壤酶的活性与土壤理化特性、肥力状况和农业措施有着显著的相关性[5]。因此,研究土壤酶活性的影响因素,提高土壤酶活性,对改善土壤生态环境,提高土壤肥力有重要意义。本文对土壤酶活性影响因子的研究
4.3+群落的结构_实验——探究“土壤中小动物类群丰富度的研究”_练习(2)+Word版含答案
实验——探究“土壤中小动物类群丰富度的研究”课后练 习(2) 1．生态系统的生产力是指生产者制造的有机物总量。有学者以“生产力假说”来解释生物多样性的原因，认为是高生产力造成高的物种丰富度。某研究者在某山区研究，绘出海拔高度与物种数目的关系图(如图)，并发现其生产力随着海拔高度增加而递减。由此判断下列叙述正确的是( ) A．海拔1 000 m处物种丰富度低而生产力高 B．生产力最高的地区是物种丰富度最高的地区 C．高海拔地区的生产力比低海拔地区的高 D．此研究结果支持“生产力假说” 2．某兴趣小组同学欲对“土壤动物的物种丰富度”进行调查研究。对于有较强活动能力且身体微小的土壤动物，他们用自制的取样器进行土壤取样，通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤小动物的丰富度。 (1)本探究性研究在实施计划中，主要的操作环节有取样、采集小动物、观察和分类、统计和分析。 (2)在采集小动物时，对体型较大的可用________取出。对体型较小的可用________采集。 (3)设计一个数据收集和统计表。 (4)该兴趣小组拟对一种新型杀虫剂对环境中生物的影响进行探究实验，请利用下列实验材料设计实验进行探究。 实验材料：加水稀释的杀虫剂，蚯蚓若干，相同木箱数只，富含腐殖质的土壤，清水。 ①实验步骤 a．取________，在其中铺满相同厚度的________； b．分别向A、B木箱中喷洒______________________________________________________ 并使土壤保持湿润透气； c．向A、B木箱中投放_____________________________________________________； d．观察并记录____________________________________________________________。 ②预期结果及结论
土壤中的微生物
1．土壤是微生物生长和栖息的良好基地 土壤具有绝大多数微生物生活所需的各种条件，是自然界微生物生长繁殖的良好基地：其原因在于土壤舍有丰富的动植物和微生物残体，可供微生物作为碳源、氮源和能源。土壤台有大量而全面的矿质元素，供微生物生命活动所需。土壤中的水分都可满足微生物对水分的需求。不论通气条件如何，都可适宜某些微生物类群的生长。通气条件好可为好氧性微生物创造生活条件；通气条件差，处于厌氧状态时又成了厌氧性微生物发育的理想环境。土壤中的通气状况变化时，生活其问的微生物各类群之间的相对数量也起变化。土壤的pH值范围。3．5～10．0之间，多数在5.5～8．5之间，而大多数微生物的适宜生长pH也在这一范围。即使在较酸或较碱性的土壤中．也有较耐酸、喜酸或较耐碱、喜碱的微生物发育繁殖，各得其所地生活着。土壤温度变化幅度小而缓慢．夏季比空气温度低，而冬季又比空气温度高，这一特性极有利于微生物的生长。土壤的温度范围恰是中温性和低温性微生物生长的适宜范围。 因此，土壤是微生物资源的巨大宝库。事实上，许多对人类有重大影响的微生物种大多是从土壤中分离获得的，如大多数产生抗生素的放线菌就是分离自土壤。 2．土壤中的微生物数量与分布 土壤中微生物的类群、数量与分布，由于土壤质地发育母质、发育历史、肥力、季节、作物种埴状况、土壤深度和层次等等不同而有很大差异。lg肥沃的菜园土中常可含有108个甚至更多的微生物，而在贫瘠土壤如生荒土中仅有103～107个微生物，甚至更低。土壤微生物中细菌最多，作用强度和影响最大，放线菌和真菌类次之，藻类和原生动物等数量较少，影响也小。 (1)细菌 土壤中细菌可占土壤微生物总量的70％～90％，其生物量可占土壤重量的 1/10000左右。但它们数量大，个体小，与土壤接触的表面积特别大，是土壤中最大的生命活动面，也是土壤中最活跃的生物因素．推动着土壤中的各种物质循环。细菌占土壤有机质的1％左右。土壤中的细菌大多为异养型细菌，少数为自养型细菌。土壤细菌有许多不同的生理类群，如固氮细菌、氨化细菌、纤维分解细菌、硝化细菌、反硝化细菌、硫酸盐还原细菌、产甲烷细菌等在土壤中都有存在。细茼在土壤中的分布方式一般是黏附于土壤团粒表面，形成菌落或菌团，也有一部分散布于土壤溶液中，且大多处于代谢活动活跃的营养体状态。但由于它们本身的特点和土壤状况不一样．其分布也很不一样。 细菌积极参与着有机物的分解、腐殖质的合成和各种矿质元素的转化； (2)放线菌 土壤中放线菌的数量仅次于细菌．它们以分枝丝状营养体缠绕于有机物或土粒表面，并伸是于土壤孔隙中。1g土壤中的放线菌孢子可达107～108个．占土壤微生物总数的5％～30%．在有机物含量丰富和偏碱性土壤中这个比例更高。
原生动物
科研训练项目 ——昆明常见类型土壤中原生动物生物多样性的初步研究 相关技术资料 土壤原生动物是指生活在土壤或土壤表面覆盖的凋落物中的原生动物，是一个相对独立存在的以土壤为栖息地的微型生物群落。土壤原生动物种类繁多，生物量巨大，它们消耗土壤中大部分细菌，对促进土壤生态系统的物质循环和能量转化以及提高微生物、植物和动物的活力方面起着至关重要的作用；同时，土壤原生动物也产生了许多适应土壤生活的生理性状。土壤原生动物的种质资源调查是一项有价值的研究。 2010年3月至2011年2月份，项目小组对西山所采土样中原生动物的种类进行了培养和鉴定，因各种原因导致未能按时完成项目内容，获得预期的成果。现将项目说完成内容中获得的相关技术资料整理如下： 1材料和方法 1.1培养基 1.11Ⅰ号培养基： 2g琼脂，200ml蒸馏水，加热至琼脂全部溶解，121℃灭菌30min，倒板； 1.12Ⅱ号培养基： 葡萄糖5克；KH 3PO 4 0.1克；MgSO 4 ?7H 2 O 0.1克；NaCl 0.1克；CaSO 4 ?2H 2 O0.05 克；CaCO 3 2.5克；琼脂7.5克加入到500ml蒸馏水中充分搅拌溶解，并用加热器进行加热至溶解（CaCO3不能全溶），再加入琼脂，不断搅拌至完全溶解，倒板（由于是缺氮培养基，因而不需要灭菌）——培养肉足纲动物。 1.2主要仪器与设备 恒温培养箱、显微镜及显微摄影设备。 2试验方法 2.1土样采集及保存 2.11采集地点和时间 昆明市西山北坡 2.12采样点自然环境
植被种类丰富，分布均匀，纵向分布明显；地表有较好的腐殖质堆积层，土壤湿度适中；从早上10点到下午6点，经过多次测量，气温在20～23℃之间，土表空气湿度在68～72之间；土质为棕红壤，坡度在30°到45°之间，无雨水冲刷痕迹； 2.13采集方法 以选定采集点中的一棵较大的树为中心，半径2米的范围，等距选择6个采样点，除去表层较大的落叶，采集从腐殖质层开始以下5厘米的土壤，尽量保留块状，维持疏松度，将土样装到保鲜袋中密封，尽快带回； 2.14土样的实验室保存 采回土样后，选用合适的经消毒的陶花盆若干，将采回的土壤样品混合均匀，减少由于原生动物的分布特征导致土样中或有或无原生动物；将土样分装到花盆中，播种菜籽，喷洒少量水，放于户外较阴暗处保存，早晚各一次检测空气和土壤湿度，温度，以保持土壤中原生动物群落自然稳定状态。 2.2原生动物培养 培养方法——“非淹没培养皿法”：称取3g土壤均匀放于Ⅰ号培养基和Ⅱ号培养基的平板，加蒸馏水至刚要淹没土壤，在25℃恒温培养箱中进行培养，培养周期为1个月。在培养过程中，定期补充蒸馏水，至半淹没状态，并保持较高的培养箱内空气湿度。 2.3镜鉴方法 2.31方法一 定期（培养的第3、7、11、15、19、23、27、30天）倾出培养中平板部分液体，制成临时临时装片，置于显微镜下观察，拍摄记录不同种类原生动物的形态特征。此方法可记录到原生动物运动状态的形态特征，尤其对于运动缓慢的肉足虫，可以辨别虫体与周围环境的区别，及不同种类的运动特征。但一滴原液中原生动物的数量巨大，多数纤毛虫和鞭毛虫处于快速运动状态，不易拍摄到清晰的特征照片。 2.32方法二 把1g琼脂溶于2升水中，121℃30min灭菌，冷却后形成琼脂液。定期（培养的第3、7、11、15、19、23、27、30天）倾出培养中平板部分液体，取一滴
农药对土壤酶活性影响的研究进展
农药对土壤酶活性影响的研究进展 闫 雷a,李晓亮a,秦智伟b,敖斯刚a (东北农业大学a.资源与环境学院;b.园艺学院,哈尔滨 150030) 摘 要:随着农药对土壤污染的日益严重,越来越多的研究者将土壤酶作为指示剂,检测农药对土壤环境条件的影响,并根据土壤酶活性的变化来判断污染物对土壤的毒害程度,这也是从土壤生物化学角度探索环境保护的一个新内容。为此,介绍了影响土壤酶活性的环境因素,综述了农药对土壤酶活性影响的研究进展,并对今后的研究方向进行了展望,以期为土壤农药污染的进一步治理和修复提供科学依据。 关键词:农药污染;土壤;酶活性;影响 中图分类号:S154.2 文献标识码:A文章编号:1003-188X(2009)11-0223-04 0 引言 土壤酶是土壤新陈代谢的重要因素[1],土壤中所进行的生物和化学过程在酶的催化下才能完成。土壤污染条件下酶活性变化很大,土壤酶活性的改变将影响土壤养分的释放,从而影响作物的生长,所以土壤酶活性常作为土壤质量演变的生物活性指标。近年来,随着农药对土壤污染的日益严重,越来越多的研究者将土壤酶作为指示剂,检测农药对土壤环境的影响,并根据土壤酶活性的变化来判断污染物对土壤的毒害程度,这也是从土壤生物化学角度探索环境保护的一个新内容。 1 土壤酶活性的影响因素 1.1 土壤微生物 早在20世纪60年代就有人研究酶活性与土壤微生物活性之间的相互关系,如Lenhard发现微生物活性与土壤脱氢酶活性密切相关[2]。郭继勋证实了脲酶、磷酸酶和纤维素酶的活性与微生物量有较密切的关系,3种酶的活性随着生物量的增强而不断增强,二者变化基本同步[3]。Naseby通过向根际接种遗传改性微生物,发现遗传改性微生物生成的酶,对土壤的碳、磷转化具有重要作用[4]。沈宏等发现玉米生长的中、前期,土壤微生物中碳、氮与土壤过氧化氢、蔗糖 收稿日期:2009-06-06 基金项目:国家自然科学基金项目(39870469);黑龙江省博士后基金项目(LBH-Z06162);东北农业大学创新团队发展计划项 目(CXT003-1-3) 作者简介:闫 雷(1974-),女,黑龙江牡丹江人,副教授,博士,硕士生导师,(E-m ail)yan l ei h ai peng@g m ai.l co m。 通讯作者:秦智伟(1957-),男,黑龙江阿城人,教授,博士生导师, (E-m ail)qz w303@126.co m。酶、脲酶、蛋白酶活性及速效养分的相关性均达到显著或极显著水平[5]。 1.2 土壤理化性质 土壤水分、空气、温度与机械组成,一方面与微生物的活性和类型有显著的相关性,另一方面也会直接影响土壤酶活性的存在状态与强弱。一般来说,土壤湿度大,土壤酶活性高;但土壤过湿可能会造成土壤缺氧,从而影响微生物的生长[1]。温度直接影响释放酶类的微生物种群及数量,冯贵颖研究发现[6],在20 ~60 时,各土壤粘粒的脲酶吸附量随温度升高而降低。土壤中二氧化碳、氧气含量与土壤微生物的活性相关,因此对土壤酶活性有直接影响。土壤的机械组成及结构状况也能影响土壤酶活性[7]。同一类土壤的黏质土壤比轻质土壤具有较高酶活性,其原因是酶主要分布在腐殖质含量较高和微生物数量较多的细小颗粒中。因此,向矿质土中加入黏质土,能较大地增强蛋白酶、脲酶和蔗糖酶的活性。 土壤化学性质可从多方面影响土壤酶活性。首先,能在很大程度上直接影响酶的主要生成者 微生物;其次,土壤中的某些化学物质可通过激活或抑制作用来调节胞外酶的功能。另外,土壤一系列化学性质,如土壤p H值、交换性阳离子的组成与比例、盐基饱和度、腐殖质的特性以及有机 矿物质复合体的组成等,在很大程度上决定酶在土壤中的固定情况。土壤pH值越低(低于蛋白酶的等电点),粘粒吸附的酶越多。土壤有机质与土壤酶之间存在显著正相关。土壤有机物质可吸附土壤中的酶,如脲酶、二酚氧化酶、蛋白酶及水解酶等,这些物质都曾以 酶 腐殖物质复合物 的形式从土壤中被提取出来。
原生动物一
第一章:原生动物 一.单选题 1. 下列哪项不是草履虫表膜的生理作用？［. D ］A.保护 B.气体交换 C.排出含氮废物 D.排出食物残渣 2. 大多数原生动物的生殖方式为[ D ]A．营养生殖 B．出芽生殖 C．孢子生殖 D．分裂生殖 3. 草履虫生活在下列哪种环境中[B ] A．清彻的小水沟中B．有机物丰富的水池、水沟中C．潮湿的土壤中D．江河、湖泊中 4. 草履虫的排泄功能通过下列哪一组结构完成？[ B ] A．食物泡、表膜、纤毛B．收集管、伸缩泡、表膜C．收集管、伸缩泡、胞肛D．胞咽、胞口、胞肛 5. 下列哪一项是动物、植物共有的特征？[ C ] A．能自由运动B．细胞具有细胞壁C．对外界刺激能产生应激性D．只能吸收现成有机物为营养 6. 下列哪项不是草履虫表膜的作用[ B ] A．排出含氮废物B．排出食物残渣C．保护D．吸入氧，排出二氧化碳 7. 疟原虫是下列哪种疾病的病原体？[ C ]A．痢疾B．伤寒C．疟疾D．结核 8. 动物和植物的主要区别在于[ C ] ①无细胞壁②有细胞膜③对外界刺激反应灵敏④以无机物为食⑤以有机物为食 A．①②③ B．②③④ C．①③⑤ D．②④⑤ 9. 草履虫在水中运动是依靠[ B ] A．鞭毛 B．纤毛 C．肌肉 D．伸缩泡 10. 草履虫吞食细菌的能力很可观，一只草履虫每小时能形成60个食物泡，每个食物泡约含30个细菌，据此下列关于草履虫在环境保护工作中的作用的叙述正确的是［ A ］ A.净化污水 B.清除垃圾 C.清洁空气 D.清毒杀菌 11. 巴贝斯虫是引起我国牧区重要寄生虫病之一，它寄生在牛、羊、马等家畜的红细胞里。根据它的寄生部位，请判断这种寄生虫应属于哪类动物？[ C ]A．扁形动物B．线形动物C．原生动物D．节肢动物12. 草履虫的收集管和伸缩泡的主要功能是[B ] A．收集体内多余的水和含氮废物B．收集和排出体内多余的水和含氮废物 C．收集和排出消化不了的食物残渣D．消化食物 13. 草履虫纤毛摆动需要的能量来自［ C ］A.太阳 B.水温 C.体内有机物分解 D.水的流动 14. 下列关于原生动物的叙述，哪项是不正确的？[ D ] A．都是单细胞的B．结构都很简单C．动物界中最低等最原始的类群D．都生活在水中 15. 动物和植物的主要区别在于动物 [ D ] ①细胞无细胞壁②细胞有细胞膜③对外界刺激反应灵敏④以无机物为食物 ⑤以有机物为食物A．①②③ B．②③④ C．②④⑤ D．①③⑤ 16. 关于草履虫身体最外层的结构的名称，下列正确的一组是[ A ] A．细胞膜或表膜B．细胞壁或表膜C．细胞膜或体壁D．表膜或体壁 17.下列哪一项不是原生动物的共同特征[ C ] A.都是单细胞的 B.结构都很简单 C.都生活在水中 D.动物界中最低等原始的类群 18. 草履虫纤毛摆动时所需要的能量来自[ C ] A．太阳照射B．水温C．草履虫呼吸时释放的能量D．食物消化时放出的能量 19. 如图所示在载玻片上滴三种液体，甲为清水，乙为草履虫及其培养液，丙是盐水，先将甲乙两滴沟通，观察后再将乙和丙两滴沟通，前后所观察到的草履虫的反应依次是［ B ］ A.大多先向甲移动，而后陆续向乙移动 B.大多留在乙，而后陆续向甲移动 C.留在乙，向丙移动 D.向甲移动，向丙移动 20. 显微镜下看到的草履虫的运动方式是[ C ] A．身体在一个位置上旋转B．浮游于水中C．身体旋转着向前行进D．直线前进
土壤酶研究进展
土壤酶研究进展 孙富强1 （1西北农林科技大学资源环境学院，陕西杨凌 712100） 摘要：土壤酶是土壤重要组成部分，在土壤生态系统的土壤物质转化和能量代谢方面扮演重要的角色。文章通过分析、总结国内外土壤酶研究进展，综述了土壤酶学研究简史和土壤酶的来源、分类、作用, 展望了土壤酶学的发展前景，对于加深理解土壤酶在土壤生态系统中的的重要性有重要作用。 关键词：土壤酶作用研究进展 土壤酶是土壤的重要组成部分[1]，参与土壤物质转化和能量代谢，能降解土壤外来有机物质，在生态系统中起着重要的作用[2]，是评价土壤肥力高低、生态环境质量优劣的一个重要生物指标[3]。土壤酶主要来源于土壤微生物和植物根系的分泌物及动植物残体分解释放的酶，包括氧化还原酶类、水解酶类、裂合酶类和转移酶类[4]。 1898年，Woods首次从土壤中检测出过氧化氢酶活性，土壤酶研究经历了一个较长的发展时期[5]。20世纪50年代以前为土壤酶学的萌发时期。土壤学者发展了土壤酶活性的研究方法和理论，土壤酶研究逐渐发展成一门介于土壤生物学和生物化学之间的一门新兴边缘交叉学科[6-7]。50-80 年代中期为土壤酶学迅速发展的时期。这段时间土壤酶的检测技术和方法不断改进，一些新的土壤酶活性逐渐被检测出来，土壤酶学的理论和体系逐渐完善[8]。 80 年代中期以后为土壤酶学与林学、生态学、农学和环境科学等学科相互渗透的时期，土壤酶学的研究已经超越了经典土壤学的研究范畴，在几乎所有的陆地生态系统研究中，土壤酶活性的检测似乎成了必不可少的测定指标[4，9]。 1 土壤酶的来源及分类 1.1 土壤酶的来源 土壤酶( Soil Enzyme)是指土壤中的聚积酶，包括游离酶、胞内酶和胞外酶，主要来源于土壤微生物的活动、植物根系分泌物和动植物残体腐解[4，8]。 （1）植物根系分泌释放土壤酶。一些研究表明，植物根系不仅能够分泌释放淀粉酶，还能分泌出核酸酶和磷酸酶[10]。1993年，Siegel 发现了小麦和西红柿等植物可以向土壤中释放出过氧化物酶[11]。植物残体的分解也能继续释放土壤酶，但要定量植物残体分解过程中释放的酶还是很困难[12]。 （2）微生物释放分泌土壤酶。微生物释放酶的大体过程是：细胞死亡，胞壁崩溃，胞膜破裂，原生质成分进入土壤，酶类必然释放进入土壤。植物根际酶活性的优势问题，除了根系本身的作用外，与根际微生物是分不开的[13]。植物根系是微生物的特殊生境，根际内微生物的数量总比根际外高，当微生物受到环境因素刺激时，便不断向周围介质分泌酶，致使根际内外酶活性存在很大差异。 （3）土壤动物区系释放土壤酶。土壤是为数极多的动物居住的环境，土壤动物区系提供的土壤酶数量较少。1957年，Kiss研究了蚯蚓对转化酶的影响指出，在草地和耕地的土壤表层，蚯蚓的排泄物对土壤转化酶活性的提高有最为明显的作用[14]。 （4）动物、植物残体释放酶。半分解和分解的根茬、茎秆、落叶、腐朽的树枝、藻类和死亡的土壤动物都不断向土壤释放各种酶类[15]。 1.2土壤酶的分类
土壤动物
延吉市帽儿山不同海拔土壤动物多样性的变化特征 2012级地理科学郝俊荣2124010866 【摘要】 本文以延吉市帽儿山为实验地，选择不同海拔高度的7种主要植被类型，从土壤动物的种类及特点、土壤动物的作用和土壤动物的研究方法 3 方面研究了帽儿山沿海拔梯度变化典型植被带土壤动物多样性的变化特征。从生物地理学的角度比较了沿海拔梯度变化各样地土壤动物多样性分布规律，并就环境因子沿海拔高度的变化对土壤动物群落多样性的影响进行了研究，阐述了气候、土壤和植物对土壤动物分布的影响。 【关键词】 帽儿山土壤动物土壤动物多样性 【引言】 土壤动物是土壤生态系统的重要组成部分，是生物地球化学循环的重要动力之一。土壤动物影响许多重要的生态过程，如：有机质的分解，矿质营养的吸收释放，氮循环，碳循环和成土过程。土壤动物包含地球最丰富的遗传多样性，丰富多样的土壤动物群落是保持陆地生态系统稳定的重要因素。土壤动物物在土壤中的数量与分布一定程度上反映土壤肥力状况与植物营养的密切关系，同时也反映土壤、植被和气候等综合因素对土壤动物的影响。因此土壤动物多样性的保护和研究对生态系统的保护具有重要的意义。土壤动物物研究主要有3个方面的内容：一是动物总量，通常以动物量反映；二是动物活性，即对输入养分的代谢反应，常用土壤酶活性来表示；三是动物组成，即各种动物或功能群的丰度，常用动物纯培养、动物标记和动物功能多样性来表示。 延吉市帽儿山地处北温带，其山体存在着较显著的水热垂直变化梯度，随海拔梯度的变化，地上植物群落呈明显的演替变化。这种植被垂直分布系列必然会导致土壤动物种类组成和数量空间特异变化，为研究温带地区森林草地土壤动物时空间分布和探究土壤动物与植物群落和环境因子相互联系和相互作用规律提供了理想场所。研究帽儿山不同海拔典型植被带土壤动物物群落结构和功能多样性，揭示其生态分布和区域特异性，探究其与土壤、环境和植物的相互作用，为评价帽儿山自然保护区的生态环境、了解全球变化对帽儿山自然保护区土壤动物的影响、研究陆地生态系统生物地球化学循环、研究土壤动物地理分布格局及保护动物多样性提供进一步的理论依据和数据支撑。 【正文】 一、土壤动物的种类 土壤动物是土壤中和落叶下生存着的各种动物的总称，土壤动物作为生态系 统物质循环中的重要消费者，在生态系统中起着重要的作用，一方面积极同化各 种有用物质以建造其自身，另一方面又将其排泄产物归还到环境中不断改造环 境。土壤动物是土壤中和落叶下生存着的各种动物的总称，土壤动物作为生态系 统物质循环中的重要消费者，在生态系统中起着重要的作用，一方面积极同化各 种有用物质以建造其自身，另一方面又将其排泄产物归还到环境中不断改造环 境。常见的有蚯蚓、蚂蚁、鼹鼠、变形虫、轮虫、线虫、壁虱、蜘蛛、潮虫、千
土壤中小动物调查
土壤中小动物调查 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
土壤中小动物类群丰富度的调查 实验目的： 1、学会土壤中小动物类群丰富度的调查方法。 2、能从种群的组成上描述群落的结构特征，建立群落与环境之间相互联系的 观念，为今后可能进行的资源调查，生态环境调查打下基础。 实验原理： 土壤不仅为植物提供水分和矿质元素，也是一些动物的良好栖息场所，他们对动物遗体的分解起着重要的辅助作用；研究突然中动物类群的丰富度，操作简便，有助于理解群落的基本特征与结构。 许多土壤动物有较强的活动能力，且身体微小，常用取样器取样法进行采集、调查。一般不能用样方法或标志重捕法进行调查。 丰富度的统计方法通常有记名计算法和目测估计法。记名计算法指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目，这一般用于个体较大、种群数量有限的群落。目测估计法是指按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少，等级的划分和表示方法有：“非常多、多、较多、较少、少、很少”等等。 实验材料与用具： 1、实验材料：采用不同地点的土壤样品 2、实验试剂：70%酒精 3、实验用具： 4、（1）简易采集法： 自制取样器（塑料瓶或塑料）、铲子、标签、塑料袋、塑料袋瓷盘、解剖针、放大镜、镊子（包着纱布或棉花的镊子）、磨砂口试剂瓶、解剖镜（实体镜）、土壤动物分类图谱。 （2）诱虫器采集法： 自制取样器（塑料瓶或塑料）、铲子、标签、塑料袋、诱虫器（烧杯、装有酒精的试管、塑料漏斗、塑料花盆或一次性餐盒、金属网、带插头的40w~60w 白炽灯、暗色灯罩、铁架台）、镊子、土壤动物分类图谱。 实验步骤：
原生动物
原生动物 1．原生动物的分类 原生动物是最原始、最低等、结构最简单的单细胞动物。根据原生动物的细胞器和其他特点，德国学者将原生动物分为四个纲，即鞭毛纲、肉足纲、孢子纲、纤毛纲（包括吸管纲）。鞭毛纲、肉足纲和纤毛纲三纲存在水体中，在废水生物处理中起重要作用。抱子纲中的抱子虫营寄生生活，寄生在人体和动物体内，可随粪便排到污水中，故需要消灭它。在这里介绍包括吸管虫在内的三纲。 l）鞭毛纲 鞭毛纲中的原生动物具有鞭毛，常称为鞭毛虫。一些鞭毛虫（眼虫、屋滴虫、杆囊虫等）生长一根鞭毛，另一些鞭毛虫（内管虫、波多虫、衣滴虫）具有两根鞭毛。多数鞭毛虫独立生活，也有群体生活（如聚屋滴虫）。鞭毛虫的营养类型有全动性营养、植物性营养和腐生性营养。在有机物浓度增加、环境条件改变或失去色素体时，植物性营养的鞭毛虫转变为腐生性营养。一旦环境条件恢复，又可返回植物性营养。内管虫属（EntosiPhon）和波多虫用鞭毛摄食，为全动性营养。鞭毛虫的大小从几微米至几十微米，在显微镜下可依据形态和运动方式加以辨认。 在自然水体中，鞭毛虫喜在多污带和a－中污带生活。在污水生物处理系统中，活性污泥培养初期或在处理效果较差时鞭毛虫大量出现，可作污水处理的指示生物。 2）肉足纲 肉足纲的原生动物有伪足，常称为肉足虫。肉足虫形体小，无色透明，表面只有由细胞质形成的一层薄膜，没有固定形态。虫体没有胞口和胞咽等结构。大多数以伪足作为运动和摄食的胞器，全动性营养；少数营寄生生活（如痢疾阿米巴）。有的肉足虫可改变形态，称为变形虫；有的肉足虫伪足呈针状（如辐射虫）。肉足虫的繁殖方式以无性生殖为主，也有分裂和出芽生殖。 变形虫喜在自然水体a－中污带或β－中污带中生活。在污水生物处理系统中，则在活性污泥培养中期出现。 3）纤毛纲 纤毛纲的原生动物在生命周期中至少某阶段生有纤毛，常称为纤毛虫。它们以纤毛作为运动和摄食的胞器。全动性营养。无性生殖通常为二分裂，少数种类进行出芽生殖和复分裂
土壤酶研究进展(1)
收稿日期:2005—07—11修订日期:2005—09—16土壤酶研究进展杜伟文,欧阳中万 (湖南农业大学,湖南长沙 410125) 摘 要:土壤酶在土壤生态系统的物质循环和能量流动方面扮演重要的角色。本文综述了土壤酶学研究简史,土壤酶的来源、分布、作用,植物—土壤界面的土壤酶,土壤生态条件与土壤酶,土壤微生物与土壤酶,土壤酶活性测定等方面。对于加深理解生态系统中的物质循环、土壤酶的生态重要性以及土壤生态系统退化机理有重要作用。 关键词:土壤酶;研究进展;土壤微生物 中图分类号:S718.51+9 文献标识码:A 文章编号:1003—5710(2005)05—0076—04 土壤酶是土壤有机体的代谢动力,在生态系统中起着重要的作用,与土壤理化性质、土壤类型、施肥、耕作以及其它农业措施等密切相关。其活性在土壤中的表现,在一定程度上反映了土壤所处的状况,且对环境等外界因素引起的变化较敏感,成为土壤生态系统变化的预警和敏感指标文章。 自W oods(1898)首次从土壤中检测出过氧化氢酶活性以来,土壤酶研究经历了一个较长的发展时期(关松荫,1986)。一般认为,20世纪50年代以前为土壤酶学的萌发时期,许多土壤学者从各种土壤中共检测出了40余种土壤酶的活性,同时发展了土壤酶活性的研究方法和理论,土壤酶研究逐渐发展成一门介于土壤生物学和生物化学之间的一门新兴边缘交叉学科[1～3]。20世纪50～80年代中期为土壤酶学迅速发展的时期。由于生物化学和土壤生物学所取得的巨大成就,土壤酶的检测技术和方法不断改进,一些新的土壤酶活性逐渐被检测出来。到20世纪80年代中期,大约有60种土壤酶活性被检测出来,土壤酶学的理论和体系逐渐完善。土壤酶活性与土壤理化性质的相互关系、土壤酶的来源和性质以及土壤酶检测手段的改进等成为这段时期的研究重点[4,5]。土壤酶活性的研究作为土壤肥力指标而受到土壤学家的普遍重视(周礼恺,1987)[6]。20世纪80年代中期以后为土壤酶学与林学、生态学、农学和环境科学等学科相互渗透的时期,土壤酶学的研究已经超越了经典土壤学的研究范畴,在几乎所有的陆地生态系统研究中,土壤酶活性的检测似乎成了必不可少的测定指标[7,8]。由于土壤酶活性与土壤生物、土壤理化性质和环境条件密切相关(Dick,1996),因而土壤酶活性对环境扰动的响应、根际土壤酶功能的重要性、土壤酶研究技术以及土壤酶作为土壤质量的指标等成为主攻方向[9～11]。 1 土壤酶的来源与分布 1.1 土壤酶的来源 土壤酶(s oil enzyme)是指土壤中的聚积酶,包括游离酶、胞内酶和胞外酶,主要来源于土壤微生物的活动、植物根系分泌物和动植物残体腐解过程中释放的酶(关松荫,1986; Burn,1978)。H ofmann与H offmann(1995)认为,微生物是脱离活体的酶的唯一来源。许多微生物能产生胞外酶。Crewther 与Lennox(1953)对米曲霉(Aspergillus oryzae)进行了研究,结果表明,酶是按一定的顺序释放出的,首先是糖酶和磷酸酶,随后是蛋白酶和醋酶,最后是过氧化酶。某些酶是微生物生长初期阶段释出,另一些酶是在生长的后期,,当菌丝丛逐渐减少时释出。Phaff(1959)曾详细的研究了微生物在合成和天然的培养基质中释放出各种胞外酶的情况[12,13]。结果表明,许多细菌和真菌能释放出淀粉酶、纤维素酶和果胶酶。 另有一些学者则倾向于认为土壤酶活性主要来源高等植物的根系,根系的纤细顶端在其整个生命过程中的不断地往土壤中分泌出酶,死后则将其酶器富集在土壤里。有关土壤胞外酶的第一篇报道(W oods,1899)曾指出,植物根系能分泌出氧化酶。随后,K nuds on与Smith(1919)指出植物根系能分泌出淀粉酶。R ogers等(1942)指出,玉米和番茄根能分泌出磷酸酶和核酸酶。许多植物生理学家累积的大量资料表明,植物根确实能将一些酶分泌至根际土壤,但是,由于技术手段等方面的原因,我们很难区别根际土壤中植物和微生物对于土壤酶活性的贡献。许多学者也持类似的看法。 另外,土壤动物区系释放土壤酶。关于土壤动物对土壤中脱离活体的酶含量的贡献研究的很少。K iss(1957年)指出,在草地和耕作土壤里,特别是在土壤表层,蛆蜕的排泄物对土壤的蔗糖酶活性有重要的作用,蚁类的作用则较小。1.2 土壤酶的分布 土壤的一切生物化学过程,都是在土壤酶的参与下进行[14]。所谓土壤酶是指土壤中的累积酶,即胞外酶,是在没有微生物繁殖发生情况下土壤里存在的具有活性的蛋白质[14,15]。林区生态系统的土壤酶系主要来源于动植物的分泌物及其残体的腐解、土壤微生物的分泌等[16]。随着科学研究的深入,越来越多的实验表明,土壤酶系统是土壤生理生化特性的重要组成部分,它积极参与森林生态系统中的物质循环与能量转化,是土壤的重要组成部分之一。研究表明,植物种类组成不同,其枯落物的质和量不同,适于微生物生长的营养源也不同,因而微生物的种类和组成不同,从而引 湖南林业科技 2005年第32卷第5期 专题探讨
我国土壤动物研究现状与展望
我国土壤动物研究现状与展望 摘要：土壤动物群落与土壤环境有密切关系，土壤动物的群落结构、功能在土壤生态系统中有不可替代的重要作用，是系统正常运行的关键环节，土壤动物逐渐成为生态学和土壤学领域研究的热点之一。本文介绍了我国土壤动物区系研究进展，从群落结构、群落功能和群落演替三个方面分析了国内外土壤动物群落在森林和农业生态系统中最新研究现状，内容包括土壤环境评价、凋落物分解、土壤健康的指示作用、与污染环境的关系等几个方面，最后从全球环境变化、土壤生态系统过程和土壤生物多样性保护等三个重要领域提出土壤动物群落研究展望和建议。 关键词：土壤动物；演替；土壤生态系统 Abstract: Researches have shown there is a close relationship between soil fauna and soil environment, the structure, the function，and the positive irreplaceable function in the course of the soil ecosystem, it plays the critical role in natural processes of soil ecosystem, Soil fauna community becomes one of the focuses in ecology and soil studies. In this paper, the research progress of fauna composition was introduced in China, and the latest researches of soil fauna community in forest and agriculture ecosystem are presented from structure, function and succession at home and abroad, including the assessment of soul environment, the decomposition of organic matter, the indication of soil health, the relation with soil contaminated and soil nutrition. At last, the prospect aspects for future study were analyzed from the change of global environment, the course of soil ecosystem, and the diversity of soil biology. Key words: soil fauna community; structure and function; succession 1 前言（Introduction） 土壤动物是指生活史中有一段时间在土壤中渡过，且对土壤有一定的影响的动物。土壤动物群落对土壤中的动植物残体分解、污染物降解、土壤理化性质的进化、土壤发育与物质迁移及能量转化等物理、化学过程方面都有重要作用，是陆地生态系统关键环节。 随着全球环境变化和人类活动干扰对土壤环境影响逐渐加剧，土壤动物群落也是陆地生态系统生物链中对环境最为敏感的类群之一。土壤动物群落生态学研究已经成为环境与生态领域中的研究热点，世界各国的学者正从不同角度探讨土壤动物群落的结构、功能和稳定性问题。 2 土壤动物研究简史