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STUDY ON RELATIONSHIP BETWEEN SOIL ENZYMIC ACTIVITIES AND PLANT SPECIES DIVERSITY IN FOREST ECOSYSTEM OF MT.JINYUN

缙云山森林土壤酶活性与植物多样性的关系


By the methods of sampling soil profiles which A,B,and C represent humus horizons,illuvial horizons,and parent materials horizons respectively,relationships between the activities of soil enzymes (which include catalase,invertase,protease,and acid phosphatase) and plant species diversity in three secondary successional plant communitites of forest ecosystem in Mt.Jinyun were studied in this paper.Results showed that different degree′s correlations existed between soil enzymic activities and plant species diversity indice (PSDI) which included Shannon-Wiener H′index and Hill′s species diversity indice family NA,moreover,the degree of correlation depended on the horizon of soils,the type of enzymes,and the life form of plants (i.e.,tree,or shrub or grass).The degree of correlation between PSDI and soilenzymic activities decreased by the orders of A→B→C.The most significant correlation with PSDI was the activity of soil catalase,and in turn,was the activity of soil invertase,On the whole,the correlation between soil enzymic activities and tree layer′s PSDI was the most evident.Tree layer′s PSDI were positively and significantly (P<0.05) or very significantly (P<0.01) correlated with the activities of catalase and invertase of A and B horizons,and of protease and acid phosphatase of A horizons.Grass layer′s PSDI were also positively and significantly (P<0.05) correlated with the activities of catalase and invertase of A horizons.Shrub layer′s PSDI were not significantly correlated with soil enzymic activities.


全 文 :第 vz卷 第 w期
u s s t年 z 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤„∞
∂²¯1vz o‘²1w
∏¯ qou s s t
缙云山森林土壤酶活性与植物多样性的关系
杨万勤 钟章成 陶建平 何维明
k西南师范大学生命科学学院 重庆 wssztxl
关键词 } 土壤酶活性 o植物多样性 o相关性 o森林生态系统
收稿日期 }t|||2ts2tt ∀
基金项目 }国家自然科学基金重点项目kv|vvssxsl资助 ∀
ΣΤΥ∆Ψ ΟΝ ΡΕΛΑΤΙΟΝΣΗΙΠ ΒΕΤ ΩΕΕΝ ΣΟΙΛ ΕΝΖΨΜΙΧ ΑΧΤΙςΙΤΙΕΣ ΑΝ∆ ΠΛΑΝΤ
ΣΠΕΧΙΕΣ ∆Ις ΕΡΣΙΤΨΙΝ ΦΟΡΕΣΤ ΕΧΟΣΨΣΤΕΜ ΟΦ ΜΤ qϑΙΝΨΥΝ
≠¤±ª • ¤±´ ¬± «²±ª«¤±ª¦«¨ ±ª פ²¬¤±³¬±ª ‹¨ • ¬¨°¬±ª
k Χολλεγε οφ Λιφε Σχιενχε oΣουτηωεστ Χηινα Νορµαλ Υνιϖερσιτψ Χηονγθινγwssztxl
Αβστραχτ } …¼·«¨ °¨ ·«²§¶²©¶¤°³¯¬±ª¶²¬¯ ³µ²©¬¯¨ ¶º«¬¦«„ o…o¤±§≤ µ¨³µ¨¶¨±·«∏°∏¶«²µ¬½²±¶o¬¯¯∏√¬¤¯ «²µ¬½²±¶o
¤±§³¤µ¨±·°¤·¨µ¬¤¯¶«²µ¬½²±¶µ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯ oµ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³¶¥¨·º¨ ±¨·«¨ ¤¦·¬√¬·¬¨¶²©¶²¬¯ ±¨½¼°¨ ¶kº«¬¦«¬±¦¯∏§¨ ¦¤·¤2
¤¯¶¨ o¬±√¨ µ·¤¶¨ o³µ²·¨¤¶¨ o¤±§¤¦¬§³«²¶³«¤·¤¶¨l ¤±§ ³¯¤±·¶³¨¦¬¨¶§¬√¨ µ¶¬·¼ ¬± ·«µ¨¨ ¶¨¦²±§¤µ¼ ¶∏¦¦¨¶¶¬²±¤¯ ³¯¤±·
¦²°°∏±¬·¬·¨¶²©©²µ¨¶·¨¦²¶¼¶·¨°¬± ·q¬±¼∏± º¨ µ¨ ¶·∏§¬¨§¬±·«¬¶³¤³¨µq• ¶¨∏¯·¶¶«²º¨ §·«¤·§¬©©¨µ¨±·§¨ªµ¨ χ¨¶¦²µ2
µ¨ ¤¯·¬²±¶ ¬¨¬¶·¨§¥¨·º¨ ±¨ ¶²¬¯ ±¨½¼°¬¦¤¦·¬√¬·¬¨¶¤±§³¯¤±·¶³¨¦¬¨¶§¬√¨ µ¶¬·¼¬±§¬¦¨ k°≥⁄Œl º«¬¦«¬±¦¯∏§¨§≥«¤±±²±2
• ¬¨±¨ µ Ηχ¬±§¨¬¤±§ ‹¬¯¯χ¶¶³¨¦¬¨¶§¬√¨ µ¶¬·¼¬±§¬¦¨ ©¤°¬¯¼ ΝΑ o°²µ¨²√¨ µo·«¨ §¨ªµ¨¨²©¦²µµ¨ ¤¯·¬²± §¨ ³¨ ±§¨§²±·«¨
«²µ¬½²± ²©¶²¬¯¶o·«¨ ·¼³¨ ²© ±¨½¼°¨ ¶o¤±§·«¨ ¬¯©¨ ©²µ° ²©³¯¤±·¶k¬q¨ qo·µ¨¨o²µ¶«µ∏¥²µªµ¤¶¶l q׫¨ §¨ªµ¨¨²©¦²µµ¨2
¤¯·¬²± ¥¨·º¨ ±¨ °≥⁄Œ¤±§¶²¬¯¨ ±½¼°¬¦¤¦·¬√¬·¬¨¶§¨¦µ¨¤¶¨§¥¼·«¨ ²µ§¨µ¶²©„ ψ …ψ ≤ q׫¨ °²¶·¶¬ª±¬©¬¦¤±·¦²µµ¨ ¤¯·¬²±
º¬·«°≥⁄Œº¤¶·«¨ ¤¦·¬√¬·¼²©¶²¬¯¦¤·¤¯¤¶¨ o¤±§¬±·∏µ±oº¤¶·«¨ ¤¦·¬√¬·¼²©¶²¬¯¬±√¨ µ·¤¶¨ o’±·«¨ º«²¯¨o·«¨ ¦²µµ¨ ¤¯·¬²±
¥¨·º¨ ±¨¶²¬¯ ±¨½¼°¬¦¤¦·¬√¬·¬¨¶¤±§·µ¨¨ ¤¯¼¨ µχ¶°≥⁄Œ º¤¶·«¨ °²¶·¨ √¬§¨±·q×µ¨¨ ¤¯¼¨ µχ¶°≥⁄Œ º µ¨¨ ³²¶¬·¬√¨ ¼¯ ¤±§
¶¬ª±¬©¬¦¤±·¯¼ k Π s1sxl ²µ√¨ µ¼¶¬ª±¬©¬¦¤±·¯¼ k Π s1stl ¦²µµ¨ ¤¯·¨§º¬·«·«¨ ¤¦·¬√¬·¬¨¶²©¦¤·¤¯¤¶¨ ¤±§¬±√¨ µ·¤¶¨ ²©„
¤±§… «²µ¬½²±¶o¤±§²©³µ²·¨¤¶¨ ¤±§¤¦¬§³«²¶³«¤·¤¶¨ ²©„ «²µ¬½²±¶qŠµ¤¶¶¯ ¤¼¨ µχ¶°≥⁄Œ º¨ µ¨ ¤¯¶²³²¶¬·¬√¨ ¼¯ ¤±§¶¬ª2
±¬©¬¦¤±·¯¼ k Π s1sxl ¦²µµ¨ ¤¯·¨§º¬·«·«¨ ¤¦·¬√¬·¬¨¶²©¦¤·¤¯¤¶¨ ¤±§¬±√¨ µ·¤¶¨ ²© „ «²µ¬½²±¶q≥«µ∏¥ ¤¯¼¨ µχ¶°≥⁄Œ º¨ µ¨
±²·¶¬ª±¬©¬¦¤±·¯¼ ¦²µµ¨ ¤¯·¨§º¬·«¶²¬¯ ±¨½¼°¬¦¤¦·¬√¬·¬¨¶q
Κεψ ωορδσ} ≥²¬¯ ±¨½¼°¬¦¤¦·¬√¬·¼o°¯¤±·¶³¨¦¬¨¶§¬√¨ µ¶¬·¼o≤²µµ¨ ¤¯·¬²±oƒ²µ¨¶·¨ ¦²¶¼¶·¨°
森林土壤酶系主要来源于动植物的分泌及其残体的腐解和微生物的分泌等k关松荫 ot|{yl o可见 o
植物种类和组成不同 o其根系分泌物和枯落物的质和量就不同 o从而可能引起土壤酶活性的差异 o但已
有的报道主要涉及到土壤酶活性的测定k≥¤µ¤·«¦«¤±§¨µετ αλqot|{wl o土壤酶性质的研究kפ·¨ot|{w ~…∏¶¬2
±¤± ετ αλqot|{x ~¤­·«¤ ετ αλqot|{xl以及不同森林类型的土壤酶活性的分布特征和动态及其与其它土壤
理化性质和生态因子的关系研究等k杨万勤等 ot|||¤ot|||¥~张其水 ot||u ~郑文教等 ot||x ~张萍 ot||xl ∀
但有关土壤酶活性与植被的具体指标之间的关系研究尚未见报道 ∀因此 o我们选择了植物多样性指数
k‹¬¯¯ 的多样性指数族 ΝΑ和 ≥«¤º±²±2 • ¬¨±¨ µ‹χ¬±§¨¬l作为植被指标 o初步研究了缙云山森林生态系统内
三个次生演替群落内的土壤酶活性与植物多样性之间的关系 o试图揭示土壤酶与植被系统之间的关系 o
以期为森林经营和管理提供科学依据 ∀
1 研究地区的自然概况和样地资料
缙云山位于重庆市北部约 ws®°的北碚区境内 o位于 u|βw|χ‘otsyβusχ∞o属典型的亚热带季风性气
候 o海拔 |ss°左右 o年均降雨 ttwv°° o土壤为酸性黄壤 ∀其环境特点及植被概况已有报道k钟章成 o
t|{{l ∀样地资料见于表 t ∀
表 1 缙云山森林生态系统内各演替群落的概况
Ταβ .1 Ουτλινε οφτηρεεσυχχεσσιοναλ χοµ µυυιτιεσ οφφορεστ εχοσψστεµ ον Μτ .ϑινψυν
样地
°¯ ²·¶
地点
≥¬·¨¶
海拔
„¯·¬·∏§¨
k°l
坡度
≥¯ ²³¨
kβl
坡向
’µ¬¨±·¤·¬²±
土层厚
⁄¨ ³·«
k¦°l
³‹
有机质
’µª¤±¬¦°¤·¨µ¬¤¯
kªΠ®ªl
群落类型
≤²°°∏±¬·¼·¼³¨
郁闭度
≤¤±²³¼ §¨±¶¬·¼
≥t
松林坡
≥²±ª¯¬±³² xzx ux ≥∞sβ ux ∗ {s w1{ ∗ x1x vt1z ? w1x
马尾松纯林
Πινυσ µασσονιανα ³∏µ¨ ©²µ¨¶· s1yx
≥u
接官亭
¬¨ª∏¤±·¬±ª zvx vu ≥∞usβ ux ∗ zs w1x ∗ x1u wy1u ? w1x
马尾松2川灰木混交林
Πqµασσονιανα2Σψµπλοχοσσετχηυενσισ
°¬¬¨ §©²µ¨¶·
s1zx
≥v
洛阳桥
∏²¼¤±ª´¬¤² zwx x ≥∞|s⠁ tss w1s ∗ w1{ zt1w ? w1v
常绿阔叶林
∞√¨ µªµ¨ ±¨ ¥µ²¤§¯ ¤¨√¨ §©²µ¨¶· s1{x
2 材料和方法
u1t 取样 于 t||y年 v月下旬 !y月下旬 !ts月上旬和 tu月下旬 o分别在三个样地中以对角线方式设
置 x个样点 o分别按自然土壤剖面取样法采集腐殖质层k„l !淀积层k…l和母质层k≤l中央的土样 o分别
装于采集袋中 o带回实验室 o分出杂物 o风干 o磨碎 o过 u°°筛 o分装于广口瓶中 o待测 ∀在夏季采样时 o
采用样方法进行群落调查k≤²¬ot|z|l ∀
u1u 土样分析 土壤 ³‹采用 ³‹计法 ~有机质的测定采用重铬酸钾法k劳家柽 ot|{{l ∀土壤过氧化氢
酶活性的测定 }容量法 ~蛋白酶活性的测定 }茚三酮比色法 ~转化酶活性的测定 }v ox2二硝基水杨酸比色
法 ~酸性磷酸酶活性的测定 }磷酸苯二钠比色法k关松荫 ot|{yl ∀
u1v 数据处理 相关分析应用 ≥°≤’∂ „• 1…„≥软件包 o植物多样性指数应用 ≥°⁄Œ∂∞• ≥1…„≥软件包于
Œ…2°≤x{y计算机上处理k∏§º¬ª ετ αλqot||sl ∀计算公式如下 }
‹¬¯¯ 的多样性指数族 ΝΑ € Ε
Σ
ι € t
k Πιl
t
ktp Αl
Πι ) 第 ι种个体k或胸面积盖度l所占比值 ~Νs ) 物种数 ~Νt ) 测定样本中丰富的物种数 ~Νu ) 测定
样本中/非常丰富0的物种数 ∀
≥«¤±±²± p • ¬¨±¨ µ指数 Ηχ € Ε
Σ
ι € t
k Πι ±¯Πιl
使用 Ηχ !Νt 和 Νu 便于排除偶见种和稀有种 o即以物种数和每种个体数计算总物种多样性指数 ∀
3 结果与分析
v1t 三个演替群落的植物多样指数特征 研究表明k表 ul o乔木层的物种多样性指数 Ηχ !Νt 和 Νu 都
随演替方向升高 o即马尾松纯林kΣtl 马尾松2川灰木混交林k Σul 常绿阔叶林k Σvl ∀灌木层的多样
性指数 Ηχ和 Νt 不随演替方向升高 o以针阔混交林最高 o但如以/非常丰富0的物种数k Νul来计算 o则表
现为 Σu  Σt  Σv o以常绿阔叶林阶段最高 ∀草本层总物种多样性指数 Ηχ !Νt 和 Νu 以常绿阔叶林最
高 ∀以上结果表明 o用物种多样性指数 o尤其是用 Νuk便于排除稀有种和偶见种l来反映各演替阶段的
物种多样性变化 o以常绿阔叶林最高 ∀
xut 第 w期 杨万勤等 }缙云山森林土壤酶活性与植物多样性的关系
表 2 三个演替群落的植物多样性指数
Ταβ .2 Πλαντ σπεχιεσ διϖερσιτψινδιχε οφτηρεεσυχχεσσιοναλ πλαντ χοµ µυνιτιεσ
植物多样性指数
°¯ ¤±·¶³¨¦¬¨¶§¬√¨ µ¶¬·¼¬±§¬¦¨
乔木层 ×µ¨¨ ¤¯¼¨ µ 灌木层 ≥«µ∏¥ ¤¯¼¨ µ 草本层 Šµ¤¶¶ ¤¯¼¨ µ
≥t ≥u ≥v ≥t ≥u ≥v ≥t ≥u ≥v
Ηχ t1s| t1vv u1vt t1|v u1tx u1sw t1s| s1xy t1zs
Νt u1|{ v1{u ts1sy y1{| {1yw z1y{ u1|{ t1zx x1wz
Νu u1v| u1zw y1{x x1ux v1t{ y1s{ t1|y t1yy w1vw
关于缙云山森林生态系统内土壤酶活性的分布特征和季节动态的研究 o作者已有报道k杨万勤等 o
t|||¤ot|||¥l o本项研究就不再作阐述 o现将研究结果列于表 v中 o以供参考 ∀
表 3 缙云山森林生态系统内三个次生演替群落的土壤酶活性的分布特征 ≠
Ταβ .3 ∆ιστριβυτιον χηαραχτεριστιχσ οφτηε αχτιϖιτιεσ οφσοιλ ενζψµεσιν τηρεεσεχονδαρψσυχχεσσιοναλ πλαντ
χοµ µυνιτιεσ οφφορεστ εχοσψστεµ ον Μτ .ϑινψυν
样地
°¯ ²·¶
土层
≥²¬¯
«²µ¬½²±¶
过氧化氢酶 ≤¤·¤¯¤¶¨
ks1t°²¯ Ž±’w °¯ #ªpt«p tl
转化酶 Œ±√¨ µ·¤¶¨
k°ªª¯∏¦²¶¨#ªpt ouw«ovw ε l
蛋白酶 °µ²·¨¤¶¨
k°ª‘‹w2‘#ªp t ouw«ovs ε l
酸性磷酸酶 „¦¬§³«²¶³«¤·¤¶¨
k°ª³«¨ ±§#ªpt ouw«ovz ε l
春季
≥³µ¬±ª
夏季
≥∏°°¨ µ
秋季
„∏·∏°±
冬季
•¬±·¨µ
春季
≥³µ¬±ª
夏季
≥∏°° µ¨
秋季
„∏·∏°±
冬季
•¬±·¨µ
春季
≥³µ¬±ª
夏季
≥∏°° µ¨
秋季
„∏·∏°±
冬季
•¬±·¨µ
春季
≥³µ¬±ª
夏季
≥∏°°¨ µ
秋季
„∏·∏°±
冬季
•¬±·¨µ
„ uv q{x ut qwt uv q{u ty q|x y qtu x qz{ y qs{ w qtu s quuy s qust s quux s qtu{ t qw{ t qw| u qsu t qvt
≥t … { qwv | q|u { qut z qsx w qsz w q{| v q{z v qtu s qtzu s qt{t s qtzx s qttv t qtu t quv t qsz s q|v
≤ v qzs w qzs v qxt u q{z v qts v qwx u q{| u qz| s qtvu s qtv{ s qtut s qts{ s qxs s qxz s qwx s qwt
„ vy qyz vu q{t vx qzt us quz tx qss tw qwu tx qsv tu q{t s quvw s quut s quvt s qtvx t qx{ t qyw u qtu t qvw
≥u … ts qs| tz qzx tv qu| z q|x z q|u | qxz { qxu y qzu s qt{| s qt|z s qt{t s qtu| t qty t qvt t qtu s q|z
≤ w qwz w qzw w qxu v qxt w qzv w q|u w qtx v q|z s qtxs s qtxw s qtw{ s qtuz s q{u s q|s s qxz s qw|
„ wy qyz v| q|z wt qzu ut quw tz qxt ty q{| tz qvt tw qst s quz{ s quxt s quz{ s qt|w t qy| t qzw u qt{ t qwz
≥v … ts qwt t| qux tz qwt | qwz | q|u tv qwu | qwz { qzt s quvu s quwx s quvz s qtu| t qu{ t qvx t quz t qtt
≤ w qx{ x qst w q|{ w q|y t qy{ t q|z t qy{ t qst s qtsx s qttt s qtsz s qs|v s qvx s qwu s qu| s quw
≠表中所列数据为样地中 x个样点的平均值 o土为风干土 ∀
׫¨ §¤·¤¬±·«¨ ·¤¥¯¨¤µ¨ ·«¨ ¤√¨ µ¤ª¨ ²©©¬√¨¶¤°³¯ ¶¨¤±§·«¨ ¶²¬¯¶¤µ¨ ¤¬µ2§µ¬¨§q
v1u 土壤过氧化氢酶活性与植物多样性的关系 相关分析表明 o土壤过氧化氢酶活性与植物多样性指
数之间存在不同程度的正相关关系 o并且 o土壤过氧化氢酶活性与植物多样性指数 Ηχ !Νt 和 Νu 之间的
相关程度依 „ ψ …ψ ≤的顺序减弱 o植物多样性指数 Ηχ !Νt 和 Νu 与 „ !…两层的过氧化氢酶活性之间的
相关程度依乔木层 ψ草本层 ψ灌木层的顺序减弱 o与 ≤ 层过氧化氢酶活性的相关程度依乔木层 ψ灌木
层 ψ草本层的顺序减弱k表 wl ∀从表 w可知 o乔木层植物多样性指数 Ηχ !Νt 和 Νu 与 „层过氧化氢酶
活性之间的相关程度均达到极显著水平k Π s1stl o与 …层过氧化氢酶活性之间的相关程度分别达到
显著k Π s1sxl或极显著水平 o与 ≤层过氧化氢酶活性相关 o但不显著 ∀灌木层植物多样性指数 Ηχ !Νt
和 Νu 与 „ !… !≤三层的过氧化氢酶活性之间的相关程度均未达到显著性水平 ∀草本层植物多样性指数
与 „层过氧化氢酶活性呈极显著正相关k Π s1stl o与 … !≤ 层的相关程度均未达到显著水平 ∀以上结
果表明 o森林生态系统中 o植物的种类和数量对土壤过氧化氢酶活性具有重要作用 o其中 o乔木层植物的
种类和数量对土壤过氧化氢酶活性的影响最为显著 o其次是草本植物的种类和数量 o并且这种作用随着
土层的加深而减弱 ∀
v1v 土壤转化酶活性与植物多样性的关系 土壤转化酶活性与植物多样性指数之间存在不同程度的
相关关系 o且相关程度依 „ ψ …ψ ≤的顺序减弱k表 wl o即土层愈深 o植物对其影响愈小 o这或许可以解释
yut 林 业 科 学 vz卷
≤层转化酶活性与随群落演替规律并无必然联系的现象k杨万勤等 ot|||¤l ∀由表 w可知 o乔木层植物
多样性指数 Ηχ !Νt 和 Νu 与 „层转化酶活性均呈极显著正相关k Π s1stl o与 …层转化酶活性均呈显
表 4 土壤酶活性与植物多样性的相关系数( ν = 12)
Ταβ .4 Χορρελατιον χοεφφιχιεντσ βετωεεν σοιλενζψµιχ αχτιϖιτιεσ ανδ πλαντ σπεχιεσ διϖερσιτψινδιχε
植物多样性指数
°¯ ¤±·¶³¨¦¬¨¶§¬√¨ µ¶¬·¼¬±§¬¦¨
乔木层 ×µ¨¨ ¤¯¼¨ µ 灌木层 ≥«µ∏¥ ¤¯¼¨ µ 草本层 Šµ¤¶¶ ¤¯¼¨ µ
Ηχ Νt Νu Ηχ Νt Νu Ηχ Νt Νu
过氧化氢酶 ≤¤·¤¯¤¶¨ „ s q|sz 3 3 s q{xx 3 3 s q{|| 3 3 s qwxz s qwxz s qw|z s qy{u 3 3 s qztv 3 3 s qztv 3 3
… s qy{x 3 3 s qx|x 3 3 s qywx 3 3 s qv|{ s qv|{ s qwts s qwu| s qv{| s qwus
≤ s qwzv s qv|{ s qwst s quuz s quuz s qvws s qt|y s qtyz s qt{u
转化酶 Œ±√¨ µ·¤¶¨ „ s qyxw 3 3 s qy{u 3 3 s qy|w 3 3 s qw{u s qwzt s qxtx s qxvx 3 s qxwu 3 s qx{x 3
… s qxvx 3 s qxzw 3 s qyvx 3 s qu{v s qu{v s qv|z s qutu s quzv s quy{
≤ s qtst s qtzu s qtxu s qtut s qs{u s qtsx s qts| s qsz{ s qsx|
蛋白酶 °µ²·¨¤¶¨ „ s qxw| 3 s qx{| 3 s qyv{ s quyy s quy| s qvst s qvu{ s qv{z s qvzu
… s qwtv s qwsx s qwwv s quxz s quyx s qu{x s quw{ s quxs s quyx
≤ s qtvu s qtvu s qtvu s qst| s qtt{ s qttu s qsz| s qs|y s qtsv
酸性磷酸酶 „ s qx{u 3 s qx{u 3 s qyuw 3 s quuv s quv| s quzs s quuz s quxt s qux{
„¦¬§³«²¶³«¤·¤¶¨ … s qus{ s quxy s quxw s qutw s qutv s qt{v s qtst s qtt{ s qttx
≤ p s qts{ p s qttz p s qs|x s quvt s qt|{ p s qtv{ s qsyz s qs|v s qss|
3 Π s qsx显著性水平 ¶¬ª±¬©¬¦¤±·~3 3 Π s qst极显著性水平 √¨ µ¼ ¶¬ª±¬©¬¦¤±·q
著正相关k Π s1sxl o与 ≤层转化酶活性呈正相关 o但不显著 ∀灌木层植物多样性指数与 „ !… !≤三层的
土转化酶活性的相关性均未达到显著水平 ∀草本层植物多样性指数 Ηχ !Νt 和 Νu 与 „层转化酶活性均
呈显著正相关k Π s1sxl o与 …层转化酶活性相关 o但不显著 o与 ≤ 层转化酶活性几乎不相关 ∀以上结
果表明 o植物的种类和数量对土壤转化酶活性 o尤其是对 „ !…两层转化酶活性具有重要作用 o其中 o乔
木层植物的种类对 „ !…两层转化酶活性的作用最为明显 o草本层植物的种类和数量对 „层转化酶活性
的影响也很明显 ∀灌木层植物的种类和数量对 „ !…两层的转化酶活性也有一定的作用 o但相对较弱 ∀
v1w 土壤蛋白酶活性与植物多样性的关系 相关分析表明k表 wl o土壤蛋白酶活性与植物多样性指数
之间存在不同程度的正相关关系 o且相关程度依 „ ψ …ψ ≤ 的顺序减弱 ∀从表 w可知 o只有 „层蛋白酶
活性与乔木层植物多样性指数 Ηχ !Νt 和 Νu 之间的相关性达到显著性水平k Π s1sxl o其余的相关系
数均未达到显著性水平 ∀这表明 o乔木层植物的种类和数量与 „层蛋白酶活性密切相关 o其对 „层蛋
白酶活性影响较大 o而灌木层和草本层植物的种类和数量对土壤蛋白酶活性有一定的影响和作用 o但相
对较弱 ∀
v1x 土壤酸性磷酸酶活性与植物多样性的关系 由表 w可知 o„ o…两层的酸性磷酸酶活性与植物多样
性指数 Ηχ !Νt 和 Νu 之间存在不同程度的正相关关系 o但只有 „层酸性磷酸酶活性与植物多样性指数
之间的相关性达到显著水平k Π s1sxl o其余的相关系数均未达到显著水平 ∀ ≤层酸性磷酸酶活性与植
物多样性指数的相关性很微弱 o甚至出现不显著的负相关 ∀可见 o乔木层植物的种类和数量对 „层酸
性磷酸酶活性有显著影响 o而对 … !≤层酶活性的影响较弱 ∀灌木层和草本层植物的种类和数量对土壤
酸性磷酸酶活性的影响更微弱 ∀
4 讨论
在不同年限的次生林中 o土壤酶活性的变化在一定程度上反映出土壤和植被演替的规律 o演替年限
越长 o土壤酶活性越高k张萍 ot||xl ∀但杨万勤等kt|||¤~t|||¥l研究表明 o土壤酶活性的高低不仅与群
落演替方向有关 o还可能与群落的物种组成有关 ∀本项研究所选择的三个次生演替群落的土壤酶活性
zut 第 w期 杨万勤等 }缙云山森林土壤酶活性与植物多样性的关系
受海拔 !温度 !土壤类型k均为酸性黄壤l等的影响并不显著k杨万勤等 ot|||¤l ∀研究结果初步表明 o植
物多样性指数 Ηχ !Νt 和 Νu 与所研究的四种土壤酶活性之间存在不同程度的相关关系 o相关程度因土
壤层次k或深度l !土壤酶类和植物的生活型k乔 !灌 !草l而异 ∀总体而言 o植物多样性指数与土壤酶活性
的相关程度依 „ ψ …ψ ≤的顺序减弱 o与土壤过氧化氢酶活性的相关性最强 o其次是与转化酶活性的相
关性 ∀乔木层植物多样性指数与 „ !…两层的过氧化氢酶活性 !转化酶活性及 „层的蛋白酶活性和酸性
磷酸酶活性之间的相关程度均达到显著k Π s1sxl或极显著水平k Π s1stl o草本层植物多样性指数与
„层的过氧化氢酶活性和转化酶活性的相关性达到显著或极显著水平 ~灌木层植物多样性指数与各个
土壤层次的各种酶活性的相关均不显著 ∀可见 o中亚热带地区的森林生态系统中 o乔木层植物的种类和
数量对于森林土壤酶活性的影响最为显著 o其次是草本层植物的种类和数量 o灌木层植物的影响最弱 ∀
森林土壤酶活性是表征森林土壤肥力的重要参数之一k关松荫 ot|{yl o而森林土壤肥力是林业可持续发
展的基础 o本项研究结果是否能为森林土壤培肥提供一条新的思路 o即森林土壤培肥的植物k尤其是乔
木和草本植物l多样性 o这是有待探讨的问题 ∀另一方面 o生物多样性保护措施中 o通过森林土壤培肥是
否是一项有力措施 o也有待深入探讨 ∀
参 考 文 献
关松荫 1 土壤酶及其研究法 1 北京 }农业出版社 ot|{y ot ∗ vuz
劳家柽 1土壤农化分析手册 1 北京 }农业出版社 ot|{{ }yz ∗ vws
杨万勤 o钟章成 o李瑞智等 1缙云山天然次生林的土壤酶活性的分布特征研究 1 生态学研究论文集k董鸣 !q• q• µ¨ª¨µ主编l1 重庆 }西南
师范大学出版社 ot|||¤}tzt ∗ tz|
杨万勤 o钟章成 o韩玉萍 1 缙云山森林土壤酶活性的分布特征 !季节动态及与四川大头茶的关系研究 1 西南师范大学学报k自然科学版l o
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张萍 1 西双版纳次生林土壤微生物生态分布及其生化特性的研究 o生态学杂志 ot||x otwktl }ut ∗ uy
张其水 1福建杉木连载林地营造不同混交林后土壤酶活性的季节动态 1 土壤学报 ot||u ou|ktl }tsw ∗ ts{
郑文教 o王良睦 o林鹏 1 福建和溪亚热带雨林土壤酶活性研究 1生态学杂志 ot||x otwkyl }ty ∗ us
钟章成 1常绿阔叶林生态学研究 1 重庆 }西南师范大学出版社 ot|{{ }tsv ∗ ttw
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≤²¬ Š • k蒋有绪译l1 普通生态学实验手册 1 北京 }科学出版社 ot|z| }uu| ∗ u||
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∏§º¬ª„等k李育中等译l1 统计生态学 ) ) ) 方法和计算入门 1 呼和浩特 }内蒙古大学出版社 ot||s }xw ∗ yy o|w ∗ tss
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