全 文 ：应 用 生 态 学 报 年 月 第 卷 第 期
兀 , 崛 , 一
不同草原植被碱化草甸土的酶活性 ‘
郭继勋
林海俊
姜世成
金晓明
东北师范大学国家草地生态工程实验室 , 长春
内蒙古呼伦贝尔盟牧业干部学校 海拉尔
【摘要 】 在羊草草原不同植物群落土壤中 , 脉酶 、 磷酸酶和纤维素酶活性的变化是羊草群
落 拂子茅群落 碱茅群落 虎尾草群落 碱蓬群落 光碱斑 脱氢酶是拂子茅群落
羊草群落 虎尾草群落 碱茅群落 碱蓬群落 光碱斑 服酶 、磷酸酶和纤维素酶的时间
变化曲线呈抛物线型 , 最大值均出现在 月 , 最小值出现在 月或 月 脱氢酶变化的最
大值出现在 月 , 然后逐渐减弱 , 月出现最低值 关联分析表明各土壤因子对脉酶作用
大小的关联序为全 有机质 土壤容重 全 磷酸酶为全 有机质 全
土壤容重 脱氢酶为全 有机质 全 土壤容重 纤维素酶为全 有机质
全 土壤容重 脉酶 、磷酸酶和纤维素酶活性与微生物生物量关系随着微生物生
物量的增加酶活性逐渐增强 脱氢酶与微生物生物量的关系不明显
关键词 土壤酶活性 土壤因子 羊草草原
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引 言
土壤酶活性是土壤生物学活性的总体
现 , 一切生物化学过程在很大程度上取决
于土壤酶的活性 , 土壤酶活性可作为评价
土壤肥力水平的指标〔‘
·
目前 , 土壤酶 的
研究多集中在耕地土壤 , 对草原土壤酶活
性的研究较少 ’
·“ 本文 自 一 年
对东北羊草草原不同植物群落土壤中酶活
性的变化 , 及其与土壤理化性质和土壤微
‘ 国家 自然科学基金资助项 目
年 月 日收稿 , 年 月 日接受
期 郭继勋等 不同草原植被碱化草甸土的酶活性
生物的关系进行了研究 目的在于为草原
土壤的改良和对草原的合理利用提供理论
基础
研究地区自然概况与研究方法
研究地区位于东北松嫩平原西南部 , ‘ ’
一 ‘ ’ ’ ”一 ‘ “ , 属于温带半干早季
风气候 年降雨量平均为 , 多集中在 一
月 年蒸发量约为降水量的 倍 年平均气温
为 ℃ , 最高月平均气温出现在 月 , 最低月平
均气温出现在 月 土壤 以碱化草甸土为主 ,
值大于 以上 植被以羊草 翔 讨
群落占绝对优势 在土壤条件较好的地段
分布着拂子茅 〔么白 绍 , 哪 众 动电‘ 万 群落
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在不
同程 度盐碱 化土壤 上分布 着碱 茅 几盯泛刀以 必
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、 虎尾草 以应丫台 认乓 , 群落和
碱蓬 “白 翻 群落 在碱化严重地段 出现
光碱斑
选择羊草群落 、 拂子茅群落 、 碱茅群落 、 虎尾
表 不同植物群落土壤酶活性的变化动态
草群落和光碱斑作为样地 , 一 月 , 每月取 一
土层作为分析样品 服酶活性的测定采用
“ 一 法 , 以尿素为基质 碱性磷酸酶
的测定 以苯磷酸二钠为基质 脱氢酶 的测 定 以
下 为基质 纤维素酶的测定选用蕙酮 比色法 ,
以梭甲基纤维素为基质 土壤有机质测定采用油
洛容量法 全 用凯氏法 , 全 用紫外分光光度
计测定 , 容重用环刀法 , 值用 酸度计测
定 微生物生物量采用干重换算法
结果与分析
·
土壤酶活性的变化
不同植物群落分泌物和枯枝落叶化学
组成的差异及其生境条件的不 同 , 必然对
土壤酶的活性产生一定的影响 羊草草原
主要植物群落中土壤酶活性的测定结果 ,
基本上可以反映出土壤酶活性的变化与植
物群落的关系 表
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虎尾草群落
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脱氢酶 明 ,
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纤维素酶 ,
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从总的变化趋势来看 , 羊草群落 种
土壤酶的活性均较高 , 反映了土壤酶活性
与主要优势植物群落的一致性 其次在拂
子茅群落中几种土壤酶的活性也较高 在
几个次生 的盐碱植物群落中土壤酶活性
均低于以上 个群落 , 表明随着植被退化
和土壤盐碱化土壤酶活性降低 , 脉酶 、磷酸
酶和纤维素酶活性大小的顺序是羊草群落
拂子茅群落 碱茅群落 虎尾草群落
碱蓬群落 光碱斑 脉酶可使土壤中有机
扳向有效态氮转化 , 从而改善了 的供应
光喊斑
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,
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状况 磷酸酶能促进有机磷化合物的分解 ,
从而提高了土壤有效磷的水平 以上 种
酶活性的变化 , 基本上反映 了不 同群落土
壤肥力之间的差异性 纤维素酶活性的高
低对羊草草原非常重要 , 因为草本植物纤
维素含量在 一 之间 , 枯枝落叶中含
有大量纤维素 纤维素的分解是草原生态
系统 循环的一个重要环节 , 这种分解作
用必须由微生物分泌的纤维素酶来完成
脱氢酶活性的变化是拂子茅群落 羊
草群落 虎尾草群落 碱茅群落 碱蓬群
应 用 生 态 学 报 卷
落 光碱斑 脱氢酶活性可作为土壤腐殖
质分解 、 土壤呼吸强度等生化代谢指标
在同一群落中 , 土壤酶活性随着时间
的变化也表现 出一定的差异性 在植物生
长季 一 月 , 对羊草群落土壤 中 种酶
的活性进行 了逐月测定 结果表明 , 脉酶 、
磷酸酶和纤维素酶活性的时间变化曲线均
呈抛物线型 , 最大值均出现在 月 , 最小值
出现在 月或 月 图 从 月开始温
度升高 , 降雨增加 , 利于微生物的生长和繁
殖 , 植物群落生物量逐渐增加 , 到 月水热
因子配合同步 , 微生物生物量和群落产量
均达最大值 因为土壤酶来 自土壤微生物 、
植物活体和残体
, 所以土壤酶活性变化与
微生物和植物群落生物量的变化是 同步
的 土壤酶活性的时间变化与枯枝落叶的
分解是一致的 , 因为枯枝落叶分解主要 由
各种酶作用来完成 , 随着土壤酶活性的提
高 , 分解速率加快 同时伴随着动植物残体
分解 , 土壤中遗留一定数量具有活性的酶
脱氢酶的时问变化与以上 种酶完全
不同 , 最大值出现在 月 , 随着时间推移 ,
其活性逐渐减弱 , 到 月出现最低值
土壤酶活性与土壤理化因子的关系
土壤酶活性与土壤理化特性的关系是
土壤酶研究的主要 内容 , 因为土壤酶活性
受土壤质地及化学性质的影响 在羊草草
原的碱化土壤中 , 对土壤酶作用最大的要
属土壤营养状况和碱化程度 因此 , 本文对
种不同植物群落土壤中反映营养状况的
有机质含量 、 全 、 全 及反映碱化程度
的土壤 值和反映土壤结构的土壤容重
指标进行了测定 , 并对这些指标与土壤酶
活性的关系进行了分析 图
服酶 、 磷酸酶 、脱氢酶和纤维素酶与土
壤有机质 、 全 和全 均呈指数正相关 ,
相关系数达 以上 , 呈显著水平 种
酶与土壤有机质和全 的相关性较好 , 随
着有机质和全 含量的增加 , 酶的活性有
明显的变化 种酶与土壤 值和容重均
呈指数负相关 , 相关系数达 以上 , 呈
显著水平 在碱化土壤中碱化程度和土壤
紧实度是限制土壤酶活性的主要因子
环境因子对土壤酶作用是综合性的 ,
各因子的作用程度不 同 , 为 了探讨各因子
对土壤酶的相对重要性 , 进行 了土壤酶活
性与各因子之间的关联分析 结果表明 , 各
因子 对 脉 酶 作用 大小 的关 联 序 为全
有机质 土壤容重
全 值
, 土壤 含量对脉酶活性影响最
大 , 因为脉酶是土壤中 转化的重要酶类
之一 对磷酸酶的关联序为全
有机质 值 全
土壤容重 , 因 为磷
酸酶是水解土壤有机磷主要酶 , 因此土壤
含量直接影响该酶的活性 对纤维素酶
的作用是全 有机质
全 值 土壤
容重 , 因为有机质和 能促进微
生物生长及分泌纤维素酶 对脱氢酶作用
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图 土壤酶活性的时间变化动态
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图 土壤酶活性与土壤因子的关系
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顺序是全 有机质
全 土壤容重
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土壤酶活性与土壤微生物的关系
关于土壤微生物与土壤酶活性 的关
系 , 有不同的看法 , 有些学者认为微生物的
数量与土壤酶活性有直接的关系 , 有的则
认为不存在相关性 土壤微生物是土壤
酶的一个主要来源 , 为代谢活性的完成者 ,
那么某些土壤酶活性必然与微生物有一定
的联系 另一个值得讨论的问题是用微生
物生物量来说明与土壤酶活性的关系 , 要
比用微生物数量更为恰当 , 因为生物量直
接反映微生物的分解能力
在 微 生 物 生 长 和 繁 殖 季 节 一
月 , 对羊草群落土壤微生物生物量进行了
逐月测定 , 并且分析了它们与土壤酶活性
的关系 表 从表 可以看 出脉酶 、磷酸
酶和纤维素酶的活性与微生物生物量有较
密切的关系 , 种酶的活性随着生物量的
增加而不断增强 , 二者的变化基本保持同
表 土壤酶活性与微生物生物 , 的变化
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应 用 生 态 学 报 卷
步 脱氢酶活性与土壤微生物的关系不 明
显 , 其变化规律与生物量相 比呈现不规则
性 这说明土壤微生物并不是与所有土壤
酶都有密切的关系 , 因为土壤酶的来源 , 除
了微生物之外还有其它生物
脉酶 、磷酸酶和纤维素酶活性变化与
微生物生物量的变化基本同步 , 表明微生
物是土壤酶的一个主要来源 脱氢酶与微
生物生物量的关系不明显 , 表明微生物不
是土壤酶的唯一来源
结 论 参考文献
对不同草原植被土壤酶活性的 比较
研究表明 , 种酶活性强度 的变化随着植
被的退化和土壤肥力的降低及碱化程度的
加强而减弱
脉酶 、 磷酸酶和纤维素酶活性的时间
变化与植物群落的生物量的变化相一致 ,
脱氢酶活性的时间变化是从 月开始逐渐
降低 , 其原因尚不清楚
丁宁平等 酶活性在评价早地土壤培肥效果中
的作用 土壤通报 , ‘ 一
关松荫 土壤酶及其研究方法 北京 农业出版
社
江育璋 几种土壤活性所表征的土壤肥力意
义 土壤通讯 一
孙炳寅等 互花米草 匀舰八 二 曰刀币万 草
场土壤微生物生态分布及某些酶活性的研究 生态
学报 , 一
周礼恺等 黑土酶 活性 土壤学报 ,
一
邱风琼等 东北黑土有机质和酶活性与土壤肥
力的关系 土壤学报 一
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