不同大气污染区林木根区土壤重金属和酶活性研究.doc

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1、不同大气污染区林木根区土壤重金属和酶活性研究陈红跃1，闫雪燕1，陈明洁2，刘钱1，廖宇红11.华南农业大学林学院，广东广州510642；2.华南农业大学理学院，广东广州510642摘要：黄埔区是广州市污染较严重的地区，其中林木也受到了大气等污染物的危害。林木根区的土壤重金属和酶活性是探讨污染对林木影响机制和反映污染程度的重要指标。作者分别在该区的石化厂、硫酸厂附近林地和非污染的华南农业大学校园（对照）共3个区选择了台湾相思、马尾松、尾叶桉和荔枝4个树种、11个采样点，共采集了33个供试土壤样品，分析了林木根区土壤重金属（Cu、Z

2、n、Pb、Cd）全量、有效量和土壤酶（脲酶、过氧化氢酶、酸性磷酸酶和蛋白酶）活性。结果表明，（1）石化厂重金属含量总体上与对照区差异不大，而硫酸厂区重金属含量则显著地高于对照区，污染严重。（2）不同调查区根区土壤酶活性存在显著差异，各调查区平均土壤酶活性大小顺序基本上表现为：对照区>石化厂区>硫酸厂区，尤其是硫酸厂区显著地低于对照区；而同一调查区不同树种之间的酶活性也存在差异，台湾相思根区土壤脲酶的活性均比其它树种高；从酶活性看，在硫酸厂严重污染胁迫下，台湾相思比尾叶桉更耐污染。（3）对土壤重金属含量和酶活性进行典型相关分析得出

3、：根区土壤有效Zn含量对过氧化氢酶和酸性磷酸酶活性有明显的刺激作用，但抑制了蛋白酶活性；有效Cd则抑制了过氧化氢酶和酸性磷酸酶活性，但刺激了蛋白酶活性。关键词：大气污染；林木根区土壤；土壤重金属；土壤酶活性中图分类号：X503.235文献标识码：A文章编号：1672-2175（2006）03-0513-06近50年来，环境中污染物与生物有机体之间的相互作用规律与机理研究引起了国内外学者的广泛关注，无论是国内的污染生态学（pollutionecology）还是国外的环境保护生态学（ecologyforenvironmentprot

4、ection），都把重金属作为环境中的一类优先污染物进行研究[1]。土壤酶是土壤生物化学过程的积极参与者，是生态系统中物质循环和能量流动过程的重要角色，土壤酶活性是土壤生产力和土壤质量评价的重要指标[2-4]。无论是土壤重金属还是土壤酶，近年来都受到了国内外污染生态研究上的重视。国内对污染胁迫下土壤重金属和酶活性进行了许多研究，如酸雨胁迫下的土壤重金属问题[5-6]，土壤酶问题[7-8]，污染环境中土壤重金属和酶的关系[9-10]等等。上述研究多集中在土壤与污染物间的关系机制上，而很少涉及到生物因子，如林木方面的问题。这方面的研

5、究是目前的一个薄弱环节。为此，本文选择了两种污染区和清洁区（对照区）不同林木根区土壤为研究对象，对其在污染的胁迫、林木作用参与下，土壤重金属和土壤酶状况进行比较研究，以探讨污染物与生物体共同作用下土壤重金属和酶的变化机制，并为城市工业污染区抗性树种的选择提供参考。1研究地区概况1.1自然概况黄埔区地处广州市东部，珠江沿岸，西邻天河区，北靠白云区，东接增城市，南与番禺区隔江相望。区内地势北高南低，主要地貌为低丘、台地和平原。全区处于北回归线以南，面临南海，属南亚热带季风气候，年平均气温21～22℃，最冷月（1月）平均气温13℃左右

6、，最热月（7月）平均气温29℃左右。年平均降水量1670mm，一般4～9月为多雨期，10月至翌年3月为旱季。区内林分多为人工桉树林、相思林或马尾松（Pinusmassoniana）人工、次生林。土壤均为花岗岩赤红壤。1.2调查地概况调查地分三个地段：广州市黄埔区石化厂北面山坡、黄埔区硫酸厂西南面山坡和华南农业大学校园长岗及其附近山坡地的对照区。三个地段立地条件基本一致，均为南亚热带低丘中上部、中部和及山脚。选择荔枝（Litchichinensis）、台湾相思（Acaciaconfusa）、马尾松和尾叶桉（Eucalyptusur

7、ophylla）为研究树种。在林木的选择上，相同树种尽量选择胸径、树高或年龄接近的林木，具体的采样点基本情况见表1（下页）。广州石化厂是生产石油化工产品的大型企业，附近还包括广州乙烯厂。石化厂的采样地大田山位于厂区北面，受一定程度的大气污染，大部分林木生长基本正常，林地植物未见大量死亡。另外一处污染地龟山位于黄埔区硫酸厂（包括化工厂）南至西南面山坡，山体中心地段受污染严重，林地植被大量枯死，剩下少量潺槁树（Litseaglutinosa）、台湾相思及低洼地带的尾叶桉等。裸露地表土流失殆尽，石块裸露，表面呈黑焦状，当地人戏称该地为

8、“戈壁滩”。华南农业大学校园的长岗山及其附近的山坡地离上述污染区在20km左右，周围无工厂污染源，设为对照样品采集地。表1供试土壤的采样点基本情况Table1Characteristicsoftheplotsforcollectionofsoilsamplest