子午嶺植被演替過程中土壤生物學(xué)特性的動(dòng)態(tài)

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1、賈國(guó)梅等：子午嶺植被演替過程中土壤生物學(xué)特性的動(dòng)態(tài)1469子午嶺植被演替過程中土壤生物學(xué)特性的動(dòng)態(tài)賈國(guó)梅1,2*，王剛2，陳芳清11.三峽大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,湖北宜昌;2.蘭州大學(xué)干旱與草地生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,甘肅蘭州摘要：土壤生物學(xué)特性在土壤有機(jī)質(zhì)的形成和降解、營(yíng)養(yǎng)循環(huán)等方面起重要作用。植被的恢復(fù)演替顯著影響土壤生物學(xué)特性，尤其影響土壤酶活性。植被演替過程中土壤酶活性的研究結(jié)果表明，隨著植被恢復(fù)年限的延長(zhǎng)，土壤脲酶和轉(zhuǎn)化酶的活性逐漸提高，17a達(dá)到最大值，隨后有所降低。土壤酶活性和土壤化學(xué)特性和微生物量的相關(guān)性分析表明，土壤轉(zhuǎn)化酶和脲酶不僅互相之間具有顯著的相關(guān)性

2、，而且它們與土壤有機(jī)碳、全氮、微生物碳氮之間都具有顯著的正相關(guān)性，說明土壤酶活性與土壤有機(jī)質(zhì)緊密相關(guān)，與微生物的大小緊密相關(guān)，所以土壤酶活性可以表征土壤生物學(xué)肥力。關(guān)鍵詞：植被恢復(fù)；脲酶；轉(zhuǎn)化酶；生物學(xué)肥力中圖分類號(hào)：S154文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-2175（2007）05-1466-04賈國(guó)梅等：子午嶺植被演替過程中土壤生物學(xué)特性的動(dòng)態(tài)1469植被是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，使生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的中樞，所以植被的恢復(fù)演替是退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)和重建的首要工作。黃土高原由于植被覆蓋度低而稀少水土流失比較嚴(yán)重，而植被的恢復(fù)演替能有效控制水土流失和防止土地退

3、化[1]。植被通過凋落物和根系分必物影響土壤有機(jī)質(zhì)的積累和分布，改變土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和活性。表1試驗(yàn)地概況Table1Statusofexperimentalplots植被海拔/m北緯/(°)東經(jīng)/(°)坡向/(°)主要植物物種1a棄耕植樹地(SF1)145736°06′36″108°23′38.7″南偏東25°人工林：油松，刺槐和沙棘；雜草：老鸛草，二裂萎菱菜，甘草等2a荒地植樹地(SF2)129536°05′03.3″108°33′04.6″北偏西30°人工林：油松，刺槐和沙棘；雜草：主要有各種蒿子等9a次生林地(SF9)139836°06′15.5″108°23′

4、31.6″北偏西20°以油松為主，零星分布遼東櫟、、茶條槭和繡線菊等17a次生林地(SF17)123136°04′56.7″108°31′08.3″北偏西30°以油松、遼東櫟、白樺、茶條槭和榆樹等24a次生林地(SF24)133036°05′25.7″108°31′07.5″北偏西18°沙棘、丁香、山楊、遼東櫟、油松、鐵線蓮、胡頹子和苔草36a次生林地（SF36）160536°01′52.8″108°22′07.5″南偏東15°以油松為主,零星分布遼東櫟、白樺、茶條槭和繡線菊等,草本植物主要有苔草土壤酶催化生物化學(xué)反應(yīng)，參與包括土壤中的生物化學(xué)過程在內(nèi)的自然界物質(zhì)循環(huán),綜

5、合了土壤物理化學(xué)和生物特性，所以土壤酶活性是土壤微生物活性的指標(biāo)[2-3]，與營(yíng)養(yǎng)循環(huán)和轉(zhuǎn)化緊密相關(guān)，因此也是土壤質(zhì)量的主要測(cè)度[4]；對(duì)自然的和人為的干擾引起的土壤變化比較敏感[5]。土壤酶主要來源于土壤微生物和植物根系的分泌物及動(dòng)植物殘?bào)w分解釋放的酶,它作為土壤的組成成分之一，其活性反映了土壤中進(jìn)行的各種生物化學(xué)過程的動(dòng)向和強(qiáng)度，對(duì)土壤肥力的形成和提高以及對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)具有重要意義，可成為生態(tài)脅迫或恢復(fù)的早期和敏感的指標(biāo)[6-7]。大量的研究表明，土壤酶活性對(duì)耕作[8],種植制度[9]和土地使用[10]引起的土壤變化比較敏感，而對(duì)植被恢復(fù)演替后土壤酶活性的研

6、究較少，所以本研究的目的是研究植被演替過程中土壤酶活性的變化動(dòng)態(tài)。1材料和方法1.1研究區(qū)的概況研究區(qū)位于子午嶺北部甘肅合水連家砭林場(chǎng)，地理位置位于北緯35°03′～36°37′，東經(jīng)108°10′～109°08′，屬于典型的黃土丘陵溝壑地形，海拔1500m，年平均氣溫7.4℃，年平均降水量587.6mm，干燥度0.97。土壤以石灰性褐土為主，皆發(fā)育于原生（山坡）或次生（溝谷）黃土，黃土厚度一般50～100m，其下為厚80～100m的紅土。1.2研究方法采取植被演替空間排列順序推斷時(shí)間演替順序方法，選取一個(gè)1a退耕還林地，一個(gè)2a荒山植樹地和4個(gè)次生林樣地共6個(gè)典型樣地，

7、樣地情況如表1。2003年7月在每個(gè)樣地打3個(gè)10m×10m的樣方，每個(gè)樣方內(nèi)按對(duì)角線取0~20cm賈國(guó)梅等：子午嶺植被演替過程中土壤生物學(xué)特性的動(dòng)態(tài)1469的土樣5個(gè)，共15個(gè)土樣充分混勻，一部分土樣迅速揀去枯枝落葉、根系分別過2mm篩，調(diào)節(jié)其含水量達(dá)田間持水量的50%，置于塑料桶中在黑暗中預(yù)先培養(yǎng)兩周用于微生物量分析。另一部分土樣風(fēng)干用于土壤有機(jī)碳、全氮、脲酶和蔗糖酶測(cè)定。有機(jī)碳采用外加熱重鉻酸鉀氧化法,全氮用半微量凱氏法,土壤微生物碳氮采用熏蒸浸提法測(cè)定，脲酶活性采用苯酚-次氯酸鈉比色法測(cè)定，蔗糖酶活性采用二硝基水楊酸比