酸雨区不同林龄杉木人工林土壤酶活性季节动态

摘要

酸雨是影响人类生存和发展的环境问题之一。中国已成为继欧洲、北美之后的世界第三大酸雨区。酸雨不仅会影响植物的生长，而且会造成土壤地力衰退。前人关于酸雨对土壤酶活性的影响的研究基本集中在室内模拟实验上，而对野外人工林生态系统中相关研究报道较少。杉木（Cunninghamia lanceolata plantation）是中国南方最重要的速生用材树种之一，在我国森林资源中占有重要的地位。本文以邵武市酸雨重度污染区下沙镇为研究地点，通过建立不同林龄（1、5、10、15a）杉木人工林固定样地，探讨酸雨区不同林龄杉木人工林土壤蔗糖酶、脲酶、多酚氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性的剖面分布与季节动态特征，并统计分析了土壤酶活性与土壤养分的相关关系，用逐步回归法建立了土壤养分与酶活性的最优回归模型，研究结果为酸雨区杉木人工林退化土壤的恢复奠定一定的理论参考价值。研究结果如下：
　　1.酸雨区不同林龄杉木人工林土壤蔗糖酶、脲酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶活性总体上随土层深度加深呈降低趋势，表现出一定的“表聚效应”。
　　2.季节变化对5种土壤酶活性影响各不相同。同一林龄及同一坡位条件下，蔗糖酶活性总体表现为春、冬季高于夏、秋季；脲酶活性表现为秋季最高，其次为夏季，春、冬季最低；多酚氧化酶活性总体表现为冬、春、秋季相对较高，夏季最低；过氧化氢酶活性表现为夏季>秋季>春、冬季，春季与冬季差异不显著；过氧化物酶活性总体表现为夏季最高，其次为冬季，春、秋季最低。
　　3．林龄对土壤蔗糖酶、脲酶、多酚氧化酶活性均有极显著影响。土壤蔗糖酶、多酚氧化酶活性总体表现为中龄林（15、10a）显著高于幼龄林（5、1a）；脲酶活性在上坡、下坡亦表现为中龄林高于幼龄林，在中坡则相反，表现为幼龄林高于中龄林；过氧化物酶、过氧化氢酶活性随林龄变化无明显规律。
　　4．坡位对土壤蔗糖酶、多酚氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性影响显著。随坡位上升，蔗糖酶活性表现为随着季节的推移呈现出先增加后降低的趋势；多酚氧化酶活性在春季表现为随坡位上升而增加，在秋季的表现则与蔗糖酶相似；夏、冬季多酚氧化酶活性随坡位变化无明显规律；过氧化氢酶活性在冬季的表现与多酚氧化酶活性相似，秋季则与蔗糖酶相似，春、夏季过氧化氢酶活性随坡位变化无明显规律；过氧化物酶活性在春、冬季主要表现为随坡位下降而降低，夏、秋季则与蔗糖酶相似。
　　5.在α=0.01或α=0.05水平下，5种土壤酶活性与土壤pH值均呈负相关关系，其中，春季过氧化氢酶活性、冬季过氧化物酶活性与土壤pH值相关性达极显著水平。蔗糖酶活性、多酚氧化酶活性（四个季节）以及过氧化物酶活性（春季）与全氮、水解性氮、全磷、有效磷、有机质呈显著或极显著正相关。脲酶活性与与全氮、水解性氮、全磷、有机质呈显著或极显著正相关。春季，过氧化氢酶活性与全氮、水解性氮、全磷呈极显著正相关，其他季节其与土壤化学性质的相关性未达显著水平。
　　6.逐步回归分析显示，蔗糖酶和多酚氧化酶活性主要受有效磷影响；脲酶活性主要受水解性氮影响；过氧化氢酶活性在春、冬季则主要受全氮及有效磷影响，此外春季还受水解性氮影响，冬季还受pH值影响。过氧化物酶活性在春季主要受全磷影响，夏季主要受全氮、有效磷、pH值影响，秋季主要受pH值影响，冬季主要受全氮影响。
　　7.在α=0.01或α=0.05水平下，蔗糖酶与多酚氧化酶活性呈极显著正相关关系，与过氧化氢酶活性呈极显著负相关关系。脲酶与多酚氧化酶、过氧化氢酶活性呈极显著正相关关系，与过氧化物酶活性显著正相关。过氧化氢酶与过氧化物酶活性呈极显著正相关。

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1引言

1.1酸雨研究概况

1.1.1酸雨对植物生长发育的影响

1.1.2酸雨对土壤环境的影响

1.2 土壤酶研究现状

1.2.1土壤酶活性与土壤质量的关系

1.2.2林分类型与土壤酶活性

1.2.3坡位与土壤酶活性

1.2.4杉木人工林土壤酶研究现状

1.3杉木人工林土壤的退化

1.4研究目的与意义

2研究区概况和实验方法

2.1研究区概况

2.2研究方法

2.2.1野外调查与采样

2.2.2测定方法

2.2.3数据处理

3结果与分析

3.1酸雨区不同林龄杉木人工林土壤养分状况

3.2酸雨区不同林龄杉木人工林土壤酶活性季节动态

3.2.1酸雨区不同林龄杉木人工林土壤蔗糖酶活性季节动态

3.2.2酸雨区不同林龄杉木人工林土壤脲酶活性季节动态

3.2.3酸雨区不同林龄杉木人工林土壤多酚氧化酶活性季节动态

3.2.4酸雨区不同林龄杉木人工林土壤过氧化氢酶活性季节动态

3.2.5酸雨区不同林龄杉木人工林土壤过氧化物酶活性季节动态

3.2.6酸雨区不同林龄杉木人工林土壤酶之间的相关关系

4.讨论与结论

4.1讨论

4.2 结论

参考文献

致谢