董銳

(遼寧省撫順市林業(yè)科學(xué)研究所，遼寧 撫順 113006)

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不同樹(shù)齡的落葉松對(duì)林下土壤酶活性的影響

董銳

(遼寧省撫順市林業(yè)科學(xué)研究所，遼寧 撫順 113006)

摘要以撫順地區(qū)不同樹(shù)齡的落葉松為研究對(duì)象，通過(guò)采集林下土壤進(jìn)行土壤酶活性變化的分析，結(jié)果表明：0～20 cm和20～40 cm土壤脲酶和多酚氧化酶都隨著樹(shù)齡的增長(zhǎng)呈先上升后下降趨勢(shì)，而0～20 cm和20～40 cm土壤過(guò)氧化氫酶和蛋白酶都隨著樹(shù)齡的增長(zhǎng)呈逐漸上升趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞樹(shù)齡；落葉松；林下土壤；酶活性

土壤酶是土壤中產(chǎn)生的生物催化劑。土壤中各有機(jī)、無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化與分解,主要通過(guò)轉(zhuǎn)化酶、蛋白酶、多酚氧化酶、脲酶及其他水解酶類(lèi)的酶促作用來(lái)完成。其活性的高低反映出了土壤中各種生物化學(xué)反應(yīng)的強(qiáng)弱 ,是土壤肥力評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)之一,同時(shí)也是土壤自我修復(fù)能力的一個(gè)重要指標(biāo)[1]。因此,研究土壤酶活性的變化特征,提高土壤酶活性,改善土壤環(huán)境,提高土壤肥力具有重要意義。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料與地點(diǎn)

在撫順清原地區(qū)選擇15 a、25 a和30 a落葉松林及鄰近沒(méi)有種植樹(shù)木土壤為試驗(yàn)研究對(duì)象。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選擇距離相近的3塊不同樹(shù)齡落葉松林，在每塊林地中均規(guī)劃出200 m×200 m的區(qū)域進(jìn)行采樣，以相鄰沒(méi)有種植樹(shù)木的土壤為對(duì)照。采樣時(shí)間定于8月中旬，在每個(gè)區(qū)域內(nèi)呈“S”形隨機(jī)選取5點(diǎn)采集土樣。用取土鉆分別采取0～20 cm和20～40 cm土層土壤，每層取1 kg土裝入自封袋內(nèi)帶回實(shí)驗(yàn)室，在陰涼處自然風(fēng)干，挑出石粒和樹(shù)枝，采用四分法取土樣，過(guò)60目篩備用。每個(gè)處理重復(fù)3次。

1.3項(xiàng)目測(cè)定

脲酶測(cè)定采用靛酚藍(lán)比色法[2]。

過(guò)氧化氫酶采用高錳酸鉀滴定法[2]。

多酚氧化酶測(cè)定采用鄰苯三酚比色法[2]。

蛋白酶測(cè)定采用茚三酮比色法[2]。

1.4數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel和Spss17.0 統(tǒng)計(jì)軟件處理。

2結(jié)果與分析

2.1不同樹(shù)齡的落葉松對(duì)土壤脲酶的影響

脲酶是土壤中重要酶之一，它對(duì)尿素的轉(zhuǎn)化起到關(guān)鍵作用，它通過(guò)酶促反應(yīng)為植物提供氮源，它的活性大小可以用來(lái)表示土壤自身的供氮能力強(qiáng)弱[3]。

由圖1可知，4個(gè)處理中，兩層土壤中土壤脲酶活性隨著樹(shù)齡的增長(zhǎng)呈先上升后下降趨勢(shì)，都以25 a的落葉松林地脲酶活性最高，0～20 cm和20～40 cm最高，分別為4.34 NH3-N mg(100 g)-1和3.87 NH3-N mg(100 g)-1。并且上層土壤脲酶活性高于下層土壤，各處理間差異不顯著(P>0.05)。說(shuō)明樹(shù)齡改變土壤的供氮能力有限。

2.2不同樹(shù)齡的落葉松對(duì)土壤過(guò)氧化氫酶的影響

土壤過(guò)氧化氫酶在土壤中廣泛存在。它能通過(guò)酶促反應(yīng)使過(guò)氧化氫分解來(lái)抵抗外界對(duì)生物體的損害。研究表明，過(guò)氧化氫酶活性與土壤有機(jī)質(zhì)含量有關(guān)，與土壤肥力成正比關(guān)系[3]。

由圖2可知，4個(gè)處理中，兩層土壤過(guò)氧化氫酶活性隨著樹(shù)齡的增長(zhǎng)而上升，都以30 a的落葉松林地過(guò)氧化氫酶活性最高，0～20 cm和20～40 cm最高分別為0.42 mL-1g-1和0.34 mL-1g-1。并且上層土壤過(guò)氧化氫酶活性高于下層土壤，各處理間差異顯著(P<0.05)。說(shuō)明樹(shù)齡越高土壤肥力也越高。

2.3不同樹(shù)齡的落葉松對(duì)土壤多酚氧化酶的影響

土壤多酚氧化酶是一種復(fù)合酶，它來(lái)源于土壤微生物，植物根系及動(dòng)物的殘?bào)w分解，它能使土壤中的許多物質(zhì)反應(yīng)生成有機(jī)質(zhì)及芳香族化合物的分解與循環(huán)，對(duì)土壤起到了修復(fù)作用[4]。

由圖3可知，四個(gè)處理中，兩層土壤中土壤多酚氧化酶活性隨著樹(shù)齡的增長(zhǎng)呈先上升后下降趨勢(shì)，都以25 a的落葉松林地多酚氧化酶活性最高，0～20 cm和20～40 cm最高分別為69.56沒(méi)食子素mg(100 g)-1和47.89沒(méi)食子素mg(100 g)-1。并且上層土壤多酚氧化酶活性高于下層土壤，各處理間差異顯著(P<0.05)。以25年生落葉松對(duì)土壤中的物質(zhì)分解和循環(huán)程度最高。

2.4不同樹(shù)齡的落葉松對(duì)土壤蛋白酶的影響

土壤蛋白酶參與土壤氨基酸及蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化，水解的產(chǎn)物是一種高等的植物氮源，其活性高低也與土壤有機(jī)質(zhì)及土壤一些理化性質(zhì)有關(guān)[5]。

由圖4可知，4個(gè)處理中，兩層土壤中土壤蛋白酶活性隨著樹(shù)齡的增長(zhǎng)而上升，都以30 a的落葉松林地蛋白酶活性最高，0～20 cm和20～40 cm最高，分別為17.66 NH2μgg-1和14.53 NH2μgg-1。并且上層土壤過(guò)氧化氫酶活性高于下層土壤，各處理間差異顯著(P<0.05)。

3結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果可知，不同樹(shù)齡下的土壤，各種酶的活性變化規(guī)律也不同。其中脲酶和多酚氧化酶的變化規(guī)律一致，都呈先上升后下降趨勢(shì)?？赡苡捎诙喾盅趸傅姆纸庋h(huán)能力減弱，導(dǎo)致脲酶的供氮能力隨之下降。而過(guò)氧化氫酶和蛋白酶的變化規(guī)律一致，都隨著樹(shù)齡的增長(zhǎng)逐漸上升?？赡苁菢?shù)齡改變土壤理化性質(zhì)，是蛋白酶活性上升，從而增加了有機(jī)質(zhì)，提高了過(guò)氧化氫酶活性。

參考文獻(xiàn)：

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Effects ofLarixgmeliniiwith Different Ages on Soil Enzyme Activities under the Forest

Dong Rui

(Research Institute of Forestry, Fushun City, Liaoning Province,Fushun 113006,China)

AbstractTaking Larix gmelinii with different ages in Fushun region as the research object, changes of enzyme activity for soil were analyzed by collecting forest soil. Result shows that urease & polyphenol oxidase at 0-20 cm and 20-40 cm soil layer are increased first and then decreased;catalase and protease at 0-20 cm & 20-40 cm soil layer shows a gradual increase trend with the increase of the age.

Key wordstree age;Larix gmelinii;soil under the forest；enzyme activity

中圖分類(lèi)號(hào)：S791.22

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi:10.13601/j.issn.1005-5215.2016.04.016

作者簡(jiǎn)介：董銳(1981-)，男，遼寧撫順人，大學(xué)，工程師，從事森林培育研究.

收稿日期：2016-02-19

文章編號(hào)：1005-5215(2016)04-0048-02