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1、第16卷第1期草业学报87-93Vol.16,No.1ACTAPRATACULTURAESINICA2/2007坡向坡位和撂荒地对云雾山草地土壤酶活性的影响1,21,231,2邱莉萍,张兴昌,程积民(1.西北农林科技大学资源环境学院,陕西杨凌712100;2.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:对封育21年的云雾山典型草坡不同坡位土壤酶活性进行了研究。结果表明,表层土壤4种酶活性在坡顶和坡底分布均为阴坡>阳坡>撂荒地。蔗糖酶和碱性磷酸酶活性在坡面任何坡位均表现为
2、阴坡>阳坡>撂荒地;过氧化氢酶活性在坡面则表现为阴坡>撂荒地>阳坡。不同坡向、不同坡位剖面土壤4种酶活性随剖面层次的增加而降低;在坡顶和坡中部土壤剖面脲酶活性波动较大,在坡底为阳坡>阴坡>撂荒地。封育增加了土壤蔗糖酶和碱性磷酸酶活性,其影响深度从坡顶向下而增加;长期封育增加了深层土壤水分和有机碳含量,从而降低了相应土层土壤过氧化氢酶活性。不同坡向、不同坡位剖面土壤4种酶的活性与对应土层土壤有机碳呈极显著正相关关系,土壤酶活性敏感地揭示了植被恢复对土壤肥力提高的积极作用。关键词:云雾山草地;坡向;坡位;撂荒地;酶活性中图分类号
3、:S812.2;S154.2文献标识码:A文章编号:100425759(2007)0120087207在水土流失严重的黄土高原地区,植被恢复与生态重建是一项艰巨的任务。植被的恢复与重建影响生态系统中生物多样性及土壤环境,直接导致成土过程发生变化,进而改变土壤环境的质量。这种土壤环境质量的变化主要体现在土壤肥力水平和土壤生物性质上。土壤酶是土壤的一个生物指标,它在土壤中的数量虽少,却能敏感地揭示土壤肥力的变化。目前研究中多用土壤酶活性变化来指示退化生态系统恢复过程中的土壤质量状况,胡[1]斌等研究了植被恢复措施对退化生态系统土
4、壤酶活性及肥力的影响,发现人工林植被恢复能提高土壤酶的活[2][3]性;Caravaca等指出土壤酶活性常被认为是土壤恢复过程中反映土壤质量的敏感指标;Izquierdo等对一煤矿地经植被恢复后的土壤性质进行测定,结果也证实土壤酶活性能表征植被恢复对提高土壤质量具有重要作用。土壤环境对退化生态系统恢复的响应不只体现在表层,更重要的是深层土壤质量的变化,这对于土壤持续生产力的恢复与维持有重要意义。目前关于植被恢复系统中土壤酶学响应的研究主要集中在表层土壤,而关于土壤剖面的酶活性变化研究的较少。本研究在封育21年的云雾山自然保护
5、区选取了3个典型坡面,对土壤酶活性进行了测定,以期从土壤酶学角度来研究植被恢复对土壤环境的影响,从而为黄土高原地区更好地开展退耕还林还草和植被恢复与生态重建提供科学依据。1材料与方法1.1研究区概况云雾山草原自然保护区(宁夏固原)位于黄土高原中部的黄土丘陵干旱区,地理位置为106°24′～106°28′E,236°13′～36°19′N,海拔为1800～2148m,面积4000km,是我国西北黄土高原以长芒草为优势种的草原植物保留较好的典型地段。该区年均气温4～6℃,≥0℃的年积温2370～2880℃,无霜期112～137d
6、,月均温以7月最高,为24℃,年均降水量400～450mm,年蒸发量1500～1700mm。地带性土壤为山地灰褐土和淡黑垆土。主要草地类型有长芒草(Stipabungeana)-百里香(Thymusmongolicus)+星毛委陵菜(Potentillaacaulis)型和长芒草+铁杆蒿(Artemisiasacrorumvar.incana)-冷蒿(A.frigida)+星毛委陵菜型。该自然保护区经过21年的封育,生态系统恢复了良性循环,草地的植被覆盖度平均达到95%以上,植物和动物种类增加,并且相互[4]协调。收稿日期:
7、2005212213基金项目:西北农林科技大学研究生教育创新计划项目(05ych011);西北农林科技大学科研创新团队项目;国家自然科学基金项目(40371076)资助。作者简介:邱莉萍(19792),女,江西赣州人,博士生。E2mail:qiulp79@tom.com3通讯作者。E2mail:zhangxc@ms.iswc.ac.cn88ACTAPRATACULTURAESINICA(Vol.16,No.1)2/20071.2样品采集于2005年5月在云雾山草原自然保护区依据不同利用方式、不同坡位及不同坡向的原则采集土样。
8、选取了3个典型坡面即阳坡(SS)、阴坡(LS)和撂荒坡地(BS)作为采样地块。阳坡、阴坡及撂荒坡地海拔分别为2104,2102和2005m;坡度分别为16°,18°和18.5°;坡长分别为150,142和155m。阳坡和阴坡土壤类型为山地灰褐土,植被主要为长芒草,恢复年限为21年;撂荒坡地
