子午岭植被演替过程中土壤生物学特性的动态

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1、贾国梅等：子午岭植被演替过程中土壤生物学特性的动态1469子午岭植被演替过程中土壤生物学特性的动态贾国梅1,2*，王刚2，陈芳清11.三峡大学化学与生命科学学院,湖北宜昌;2.兰州大学干旱与草地生态教育部重点实验室,甘肃兰州摘要：土壤生物学特性在土壤有机质的形成和降解、营养循环等方面起重要作用。植被的恢复演替显著影响土壤生物学特性，尤其影响土壤酶活性。植被演替过程中土壤酶活性的研究结果表明，随着植被恢复年限的延长，土壤脲酶和转化酶的活性逐渐提高，17a达到最大值，随后有所降低。土壤酶活性和土壤化学特性和微生物量的相关性分析表明，土壤转化酶和脲酶不仅互相之间具有显著的相关性

2、，而且它们与土壤有机碳、全氮、微生物碳氮之间都具有显著的正相关性，说明土壤酶活性与土壤有机质紧密相关，与微生物的大小紧密相关，所以土壤酶活性可以表征土壤生物学肥力。关键词：植被恢复；脲酶；转化酶；生物学肥力中图分类号：S154文献标识码：A文章编号：1672-2175（2007）05-1466-04贾国梅等：子午岭植被演替过程中土壤生物学特性的动态1469植被是陆地生态系统的重要组成部分，使生态系统中物质循环和能量流动的中枢，所以植被的恢复演替是退化生态系统恢复和重建的首要工作。黄土高原由于植被覆盖度低而稀少水土流失比较严重，而植被的恢复演替能有效控制水土流失和防止土地退

3、化[1]。植被通过凋落物和根系分必物影响土壤有机质的积累和分布，改变土壤微生物群落结构和活性。表1试验地概况Table1Statusofexperimentalplots植被海拔/m北纬/(°)东经/(°)坡向/(°)主要植物物种1a弃耕植树地(SF1)145736°06′36″108°23′38.7″南偏东25°人工林：油松，刺槐和沙棘；杂草：老鹳草，二裂萎菱菜，甘草等2a荒地植树地(SF2)129536°05′03.3″108°33′04.6″北偏西30°人工林：油松，刺槐和沙棘；杂草：主要有各种蒿子等9a次生林地(SF9)139836°06′15.5″108°23′

4、31.6″北偏西20°以油松为主，零星分布辽东栎、、茶条槭和绣线菊等17a次生林地(SF17)123136°04′56.7″108°31′08.3″北偏西30°以油松、辽东栎、白桦、茶条槭和榆树等24a次生林地(SF24)133036°05′25.7″108°31′07.5″北偏西18°沙棘、丁香、山杨、辽东栎、油松、铁线莲、胡颓子和苔草36a次生林地（SF36）160536°01′52.8″108°22′07.5″南偏东15°以油松为主,零星分布辽东栎、白桦、茶条槭和绣线菊等,草本植物主要有苔草土壤酶催化生物化学反应，参与包括土壤中的生物化学过程在内的自然界物质循环,综

5、合了土壤物理化学和生物特性，所以土壤酶活性是土壤微生物活性的指标[2-3]，与营养循环和转化紧密相关，因此也是土壤质量的主要测度[4]；对自然的和人为的干扰引起的土壤变化比较敏感[5]。土壤酶主要来源于土壤微生物和植物根系的分泌物及动植物残体分解释放的酶,它作为土壤的组成成分之一，其活性反映了土壤中进行的各种生物化学过程的动向和强度，对土壤肥力的形成和提高以及对土壤生态系统的物质循环具有重要意义，可成为生态胁迫或恢复的早期和敏感的指标[6-7]。大量的研究表明，土壤酶活性对耕作[8],种植制度[9]和土地使用[10]引起的土壤变化比较敏感，而对植被恢复演替后土壤酶活性的研

6、究较少，所以本研究的目的是研究植被演替过程中土壤酶活性的变化动态。1材料和方法1.1研究区的概况研究区位于子午岭北部甘肃合水连家砭林场，地理位置位于北纬35°03′～36°37′，东经108°10′～109°08′，属于典型的黄土丘陵沟壑地形，海拔1500m，年平均气温7.4℃，年平均降水量587.6mm，干燥度0.97。土壤以石灰性褐土为主，皆发育于原生（山坡）或次生（沟谷）黄土，黄土厚度一般50～100m，其下为厚80～100m的红土。1.2研究方法采取植被演替空间排列顺序推断时间演替顺序方法，选取一个1a退耕还林地，一个2a荒山植树地和4个次生林样地共6个典型样地，

7、样地情况如表1。2003年7月在每个样地打3个10m×10m的样方，每个样方内按对角线取0~20cm贾国梅等：子午岭植被演替过程中土壤生物学特性的动态1469的土样5个，共15个土样充分混匀，一部分土样迅速拣去枯枝落叶、根系分别过2mm筛，调节其含水量达田间持水量的50%，置于塑料桶中在黑暗中预先培养两周用于微生物量分析。另一部分土样风干用于土壤有机碳、全氮、脲酶和蔗糖酶测定。有机碳采用外加热重铬酸钾氧化法,全氮用半微量凯氏法,土壤微生物碳氮采用熏蒸浸提法测定，脲酶活性采用苯酚-次氯酸钠比色法测定，蔗糖酶活性采用二硝基水杨酸比