黄土丘陵区不同土地利用类型下土壤酶活性和养分特征.doc

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1、.黄土丘陵区不同土地利用类型下土壤酶活性和养分特征董莉丽1，郑粉莉2，31.陕西师范大学旅游与环境学院，陕西西安710062；2.西北农林科技大学资源与环境学院，陕西杨凌712100；3.中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室，陕西杨凌712100摘要：研究了土地利用类型对土壤酶活性和土壤养分的影响。首先通过最小显著性差异（LSD）评价各样地之间和同一样地土壤剖面四个不同层次的土壤酶活性和养分的差异，其次分析四种土壤酶（转化酶、碱性磷酸酶、脲酶和过氧化氢酶）活性和土壤养分之间相关性；最后以农地为对照，应用土壤恢复指数研究不同土地利用类型对土壤的改良效果。研究结果

2、表明，同农地相比，不同土地利用类型的表层（0~5cm）土壤四种酶活性、全氮、有机质和碱解氮含量均有所提高，且在同一土地利用类型下表层土壤酶活性和养分均显著大于下部各土层。相关性分析表明，土壤四种酶活性与有机质、全氮、碱解氮呈极显著正相关关系。同农地相比,其余土地利用类型表层土壤质量显著提高，而以杨树、侧柏、油松、仁用杏和刺槐5种人工林地的土壤质量提高最为明显，同龄树种中，杨树对土壤的恢复效果大于刺槐和油松。关键词：土地利用类型；土壤养分；土壤酶活性；剖面分布；黄土丘陵区中图分类号：S158文献标识码：A文章编号：1672-2175（2008）05-2050-09-..土地利用作为人类利用土地各

3、种活动的综合反映，是影响土壤肥力变化最普遍、最直接、最深刻的因素[1]。由于在不同土地利用类型下，地面覆被不同，对土壤养分的富集和再分配作用，以及减少水土流失引起的养分流失的作用不同，进而会对土壤酶活性和养分及其在土壤剖面上的分布产生影响。以往多数研究主要集中在利用土壤物理[2-3]和化学属性[4-5]来表征土地利用类型对土壤质量的影响。但是，土壤中所进行的生物和生物化学过程之所以能够持续进行，得益于土壤中酶的催化作用。同时,土壤酶在与有机质分解和养分循环等相关的催化反应中起到重要作用[6]。许多研究表明，土壤酶活性可以指示土壤生态系统的健康和可持续性以及农业实践引起的土壤质量的变化[7-9]

4、。本研究区位于陕北黄土高原北部米脂县境内，这里不仅水蚀和风蚀并存，而且人口密度大（200人·km-2）,可耕地面积少。目前，有关研究区不同土地利用类型下土壤酶活性和养分特征的研究尚未见报道。本文基于对不同土地利用类型及同一土地利用类型不同土壤剖面层次的四种酶活性和有机质、全氮、碱解氮、速效磷的分析，探讨研究区十种典型土地利用类型对土壤酶活性和养分特征的影响，其研究结果对于合理利用土壤资源、培肥地力、减少养分流失具有重要的意义，并可以评价多年来在该研究区实施退耕还林等水土保持工程对土壤的改良作用。1材料与方法1.1样点位置研究区样点主要布设在泉家沟和艾家峁（见表1），其隶属于米脂县桥河岔乡的两个

5、自然村。多年平均降水422mm，年平均气温8.4℃，年平均蒸发量1557mm，干燥度3.74。全年降水分布极不均匀，年最高降水量达704.8mm，最低降水量186.1mm。7～9三个月平均降水量为291.1mm，占全年总降水量的64.5％，汛期降雨多为大雨和暴雨。1.2样品采集与分析根据土地利用类型和分布地点的代表性，选择的样地类型分别为农地、侧柏、果园、仁用杏、苜蓿、油松、杨树、荒地、柠条和刺槐。2007年9月底10月初进行土壤样品采集。每个样地按S型布设5个样点，每个样点挖取土壤剖面，每个剖面分0~5cm，5~10cm，10~20cm,20~40cm四层采集，将每层采集的5个样点土壤样品混

6、合均匀，按四分法分三袋装，带回实验室，风干后过1mm和0.25mm筛。过1mm筛的土样用于测定土壤酶活性、速效磷和碱解氮，过0.25mm筛的土样用于测定土壤有机质和全氮。每一测定项目做三个重复，两个平行。所有试验在中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀和旱地农业国家重点实验室完成。在野外利用罗盘测定样地的坡向和坡度，利用便携式GPS测定样地的海拔和经纬度。土壤有机质采用重铬酸钾—硫酸氧化法[10]，土壤全氮采用开氏（J.Kjedahl）消煮法，速效磷采用0.5mol·L-1NaHCO3浸提一钼锑抗比色法[11]，碱解氮采用碱解扩散法[12]。转化酶用3，5-二硝基水杨酸比色法测定，脲酶

7、用苯酚钠-次氯酸钠比色法测定，-..碱性磷酸酶用苯磷酸二钠比色法测定，过氧化氢酶用KMnO4滴定法测定。四种酶活性分别以葡萄糖mg·g-1·d-1，酚mg·kg-1·d-1，(NH3)-Nmg·kg-1·d-1和0.1mol·L-1高锰酸钾毫升数（空白与试验测定的差）表示。表1土壤样地描述Table1thedescriptiveofthesoilsamplingsites地点退耕时间（yr）样地类