全 文 ：中国生态农业学报 2013年 8月 第 21卷 第 8期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Aug. 2013, 21(8): 992−997


* “十二五”国家科技计划课题(2011BAD38B0103)和河北省教育厅项目(ZH2012034)资助
** 通讯作者: 杨志新(1969—), 女, 教授, 博士, 主要从事生态、环境质量评价与监控研究。E-mail: yangzhixin@126.com
堃马 (1986—), 女, 硕士研究生, 主要从事环境质量评价与监控研究。E-mail: makun1315@126.com
收稿日期: 2012-12-07 接受日期: 2013-04-02
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2013.00992
怀涿葡萄产区土壤过氧化氢酶活性空间分布规律
及影响因素分析*
马 堃 1 李 橙2 肖 凡3 冯圣东1 杨志新1**
(1. 河北农业大学资源与环境科学学院 河北省农田生态环境重点实验室 保定 071000; 2. 河北省环境科学研究院 石家庄
050037; 3. 河北省地矿中心实验室 保定 071051)
摘 要 为了探明影响土壤过氧化氢酶活性空间变异规律的葡萄品种、土壤物理、化学因素及其内在关系, 本
文利用 GIS和地统计学分析方法研究了怀涿葡萄产区(河北省怀来、涿鹿两县)的 83个表层土壤样品。结果表
明: 怀涿葡萄产区表层土壤过氧化氢酶活性表现出较强烈的空间相关性, 其变异规律呈现出明显的区域差异
分布特征, 土壤过氧化氢酶活性的最佳空间拟合模型为指数模型; 土壤中大量元素(除 K外)、中量元素、微量
元素、重金属元素和一些有益元素(V、I)均对土壤过氧化氢酶活性表现出了显著或极显著的活化作用。在当
地传统的土壤−葡萄体系管理模式下, 土壤过氧化氢酶活性的空间变化规律与土壤不同空间位点的大多数化
学元素含量变异分布特点密切相关; 土壤过氧化氢酶活性与细粉粒含量呈显著正相关, 与土壤黏粒含量呈极
显著正相关, 可以认为物理性黏粒尤其是黏粒和细粉粒含量是影响怀涿葡萄产区表层土壤过氧化氢酶活性空
间变异特征的另一个重要因素。而葡萄品种和土壤 pH对土壤过氧化氢酶活性影响较小, 与土壤过氧化氢酶活
性的空间分布规律关系不大。
关键词 葡萄产区 土壤过氧化氢酶活性 空间特征 元素含量 土壤粒级
中图分类号: X53; S154.2 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2013)08-0992-06
Spatial variability and influencing factors of soil catalase activity in grapevine
fields in Huailai-Zhuolu Basin
MA Kun1, LI Cheng2, XIAO Fan3, FENG Sheng-Dong1, YANG Zhi-Xin1
(1. College of Resources and Environmental Sciences, Hebei Agricultural University; Key Laboratory for Farmland
Eco-Environment, Baoding 071000, China; 2. Hebei Provincial Academy of Environmental Sciences, Shijiazhuang 050037, China;
3. Hebei laboratory of Geology and Mineral Resources, Baoding 071051, China)
Abstract This study assessed the physicochemical factors influencing the spatial variability of soil catalase activity in
grapevine fields. 83 samples of 0~20 cm soil layer was collected from grapevine fields in the Huailai-Zhuolu basin (HZB) of
Hebei, China. Geostatistics and GIS environments were used to analyze the spatial variability of soil catalase activity for
different combinations of grape variety and soil property. Also the contributing factors to enzyme activity were analyzed. The
results showed strongly spatial correlation of catalase activity in 0~20 cm soil layer of grapevine field in HZB. The variations
of catalase activity in the study area tracked a zonal distribution, gradually decreasing from west to east along river courses.
Based on semi-variance analysis, the best-fitted model for soil catalase activity distribution in the study area was an
exponential model. With the exception of potassium, all macro-elements, micro-elements, quantitative elements, heavy metals
and other beneficial elements had a significant positive activation effect on soil catalase activity in grapevine fields. In
traditional soil-grape cropping systems, catalase activity was closely correlated with the distribution characteristics of most
elements at different locations in grapevine fields. Also a significant positive correlation was noted between catalase activity
and fine sand content. A highly significant positive correlation was noted between catalase activity and clay. The physical
第 8期 马 堃等: 怀涿葡萄产区土壤过氧化氢酶活性空间分布规律及影响因素分析 993


properties, especially clay and fine sand content, were other critical factors that influenced the spatial variability of soil
catalase activity. Ggrape varieties and soil pH were not correlated with spatial variability of soil catalase activity.
Key words Grapevine field, Soil catalase activity, Spatial variability, Element content, Particle size fraction
(Received Dec. 7, 2012; accepted Apr. 2, 2013)
在农业生态系统中 , 土壤酶作为一种催化剂 ,
参与土壤系统中进行的诸多重要生物化学过程, 是
生态系统物质循环和能量流动等过程中最活跃的生
物活性物质, 其活性反映土壤中进行的各种生物化
学过程的动向和强度[1], 与土壤微生物、理化性质以
及环境条件密切相关, 能对环境扰动和人类生产活
动做出快速反应, 是土壤质量的潜在性敏感指标[2]。
土壤酶活性在评价土壤肥力、环境监测、评价土地
利用等方面有广泛的作用, 可为土壤健康管理提供
科学依据[3]。土壤物理性质(特别是黏粒)、微生物种
类、肥力状况、农业措施、酸碱度、污染程度及培
肥方式等显著影响土壤酶活性, 特别是土壤有机质
特性决定着酶的稳定性[4]。因此, 研究土壤酶活性,
对于了解土壤生态环境和提高土壤质量具有非常重
要的意义。
近年来, 土壤酶活性作为表征土壤质量的重要
因素, 越来越受到国内外学者的重视, 而且也做了大
量的工作, 但大多研究主要集中在土壤酶与土壤大
量养分元素以及理化性质的关系上。Udawatta 等[5]
认为土壤酶活性与土壤密度、持水量等物理性质有
一定关系。Aşkın 等[6]研究得出, 土壤酶活性与土壤
有机碳的转化关系密切, 与 pH 也有一定相关性。
Rao 等[7]认为, 土壤酶主要以酶−无机矿物胶体复合
体、酶−腐殖质复合体和酶−有机质复合体等形式存
在于土壤中, 土壤黏粒含量和腐殖质含量较高的土
壤, 酶活性的持续期相对较长。国内学者研究表明,
土壤酶活性与重金属含量之间有较好的相关性, 并
认为酶活性可以作为重金属污染的一个指标[8]。但
以上研究结果多集中于微观盆栽或室内模拟的试验
研究 , 在反映土壤实际酶活性上有一定的局限性 ,
并对土壤酶活性的空间分布特征揭示尚少, 尤其对
林果产区土壤过氧化氢酶活性的空间分布规律的宏
观研究尚少见报道, 亟需深入开展该方面的研究并
分析其影响因素。同时目前对于土壤酶活性的研究
涉及的化学元素尚少, 尚未对土壤酶活性与田间土
壤中的大量元素、中量元素、微量元素重金属以及
一些有益元素等加以系统比配分析, 这也是室内模
拟试验的局限所在。因此, 本研究采用野外调查采
样、室内实验分析, 结合数理统计学、地统计学及
生态学等多种方法, 借助 GS+、ArcGIS计算机技术,
以河北省张家口怀涿盆地葡萄产区为样区, 系统分
析了该区域土壤过氧化氢酶活性的空间变异特征 ,
并探明了影响土壤过氧化氢酶活性空间变异规律的
土壤物理、化学因素及其内在关系。该研究结果将
有利于了解产区土壤属性特征, 评价和优化葡萄产
区土壤质量 , 以期科学地协调土壤−葡萄生态系统
之间的关系, 合理利用土地资源, 为张家口优势特
色农产品葡萄的合理化栽培及可持续发展提供理论
指导和科学依据。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
本研究区域为河北省张家口市怀涿盆地葡萄主
产区。怀涿两县东临京津, 西接晋蒙, 是联接京津与
西北地区的交通枢纽。怀来县地处东经115°16′~
115°58′, 北 纬 40°4′~40°35′, 涿 鹿 县 地 处 东 经
114°55′~115°31′, 北纬39°40′~40°39′。研究区地处世界
葡萄栽培的黄金地带——北纬40°, 属温带亚干旱大陆
性季风气候, 具有四季分明、光照充足、夏季多雨、雨
热同季、秋季干燥凉爽、昼夜温差大的特点。年降水量
381~420.2 mm, 年蒸发量2 143.5 mm, 无霜期135~140
d, 年均日照时数2 875 h, 年均气温7.6~9.1 ℃。
研究区土壤以石灰性褐土为主 , 土地总面积
1 793.18 km2, 土质为河流冲积而成的沙壤土质和浅
山丘陵区黄土土质 , 土层深厚 , 通透性好 , 排水性
好, 益于葡萄的生长发育。由于四周群山环抱, 桑干
河、洋河、永定河横贯其中, 形成了独特的区域小
气候, 为葡萄生长提供了绝佳的条件, 是我国最适
合种植鲜食和酿酒葡萄的区域之一。目前怀涿盆地
葡萄总种植面积达17 400 hm2, 主要葡萄品种有鲜
食葡萄白牛奶、红地球和酿酒葡萄龙眼、赤霞珠。
1.2 样品的布点与采集
为分析研究区土壤过氧化氢酶活性及土壤元素
含量的空间变异特征, 2009年9月以碳酸盐褐土为基
础, 结合土壤属性、葡萄品种和品质、地形等特点,
采集0~20 cm土壤表层样品83个, 用塑封袋封装, 同
时用GPS定位, 记录样点的空间地理信息。采样点基本
涵盖怀涿盆地葡萄主产区, 样点设置避开田坎、沟、
路、渠及堆肥点, 尽量设置在地块中间。每个采样点
的布点方法以梅花形为主, 采样点位如图1所示。
994 中国生态农业学报 2013 第 21卷



图 1 怀涿葡萄产区采样点位图
Fig. 1 Diagram of sampling sites in Huailai-Zhuolu grape-producing area
1.3 样品的制备
采集的土壤样品及时风干, 挑去石块、根茎及
各种新生体、侵入体等, 将风干后的土壤混匀, 然后
进行碾磨、磨碎, 使之全部通过10目(2 mm)尼龙筛,
再用四分法分别取部分碾磨过60目(0.25 mm)和100
目(0.15 mm)的尼龙筛, 分别装入封口袋中, 以备不
同的分析项目用。
1.4 样品的测定项目与分析方法
本研究选择植物所必须的大量、中量、微量元
素以及有害元素重金属和一些有益元素等共22种进
行分析。土壤大量元素包括有机碳(OC)、氮(N)、磷
(P)、钾(K), 土壤中量元素包括钙(Ca)、镁(Mg)、硫
(S), 土壤微量元素包括铁(Fe2O3)、锰(Mn)、铜(Cu)、
锌(Zn)、硼(B)、钼(Mo)、氯(Cl), 重金属元素包括汞
(Hg)、铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)、砷(As), 其他有益元
素包括钒(V)、碘(I)、硒(Se), 共计22种元素, 同时测
定土壤质地、pH和过氧化氢酶活性。
测定在河北省地矿中心实验室进行, 采用国家标准
方法测定元素全量, 采用甲种比重计法测定土壤质地,
采用周礼凯等[9]方法测定过氧化氢酶活性。
1.5 制图及数理统计分析方法
利用SPSS 17.0及Excel进行数据处理、描述性分
析以及图表的绘制。用地统计学软件GS+拟合半变异
函数, 并选取最佳拟合模型及其参数。利用ArcGIS
进行Kriging插值编绘空间分布图件。
2 结果与分析
2.1 研究区过氧化氢酶活性空间变异规律
2.1.1 过氧化氢酶活性的描述性统计
研究区83个采样点表层土壤过氧化氢酶活性
的统计分析结果见表1。从表1可以看出, 土壤过氧
化氢酶活性范围为 0.565~3.481 mL(0.02 mol·L−1
KMnO4)·g−1, 平 均 值 为 1.957 mL(0.02 mol·L−1
KMnO4)·g−1, 最大值在西北部的涿鹿县东小庄乡高
庙村, 酶活性为3.481 mL(0.02 mol·L−1 KMnO4)·g−1,
而最小值在东部的怀来县东花园镇东榆林村, 酶活
性为0.565 mL(0.02 mol·L−1 KMnO4)·g−1。变异系数反映了
采样总体中各样点之间的平均变异程度, 研究区内土壤
酶活性变化范围较大, 变异系数为33.42%, 属中等变异。
数据经Komogorov Sminov法检验(P<0.05), 过氧化氢酶
活性呈正态分布。正态分布检验采用单样本K-S检验方
法, 置信度为95%。从表1的K-S检验值来看, 对应的相伴
概率为0.388, 酶活性大于显著性水平0.05, 符合正态分
布的要求。
表 1 研究区土壤过氧化氢酶活性的描述性统计
Table 1 Statistics characteristics of soil catalase activity in the study area
采样数
Sample
number
最小值
Minimum
最大值
Maximum
均值
Mean
标准差
Standard
deviation
变异系数
Coefficient of
variation (%)
峰度
Kurtosis
偏度
Skewness
正态检验
Komogorov
sminov
83 0.565 3.481 1.957 0.654 33.42 −0.64 0.355 0.388
过氧化氢酶活性的单位为mL(0.02 mol·L−1 KMnO4)·g−1(土) (室温, 20 min) Catalase activity unit is mL(0.02 mol·L−1KMnO4)·g−1(soil) (room
temperature, 20 min).

2.1.2 过氧化氢酶活性的空间变异性
把符合正态分布的土壤过氧化氢酶活性数据导
入GS+9.0软件, 进行半方差函数的拟合计算, 得到
酶活性的变异统计特征, 见表2。从表中可以看出,
第 8期 马 堃等: 怀涿葡萄产区土壤过氧化氢酶活性空间分布规律及影响因素分析 995


过氧化氢酶活性的最佳拟合模型为指数模型, 决定
系数为0.319, 说明选取的理论模型能较好地拟合过
氧化氢酶活性的空间变异特性。
土壤特性的空间相关性可根据块金值与基台值
之比来划分, 比值高, 说明由随机部分引起的空间
变异性程度较大, 相反则由结构性因素引起的空间
变异性程度较大[10]。由表2可见, 本研究区过氧化氢
酶的块金值与基台值的比值为0.997%, 说明变量有
强烈的空间相关性, 酶活性由试验误差和小于试验
取样尺度引起的变异很小, 而主要受内在因子(土壤
形成因子如气候、地形、土壤类型等)控制, 适合采
用空间插值的方法进行空间预测。
表 2 研究区土壤过氧化氢酶活性的最佳拟合模型及其变异统计特征
Table 2 Best-fitted semivariogram model and parameters of soil catalase activity in the study area
理论模型
Theoretical model
块金值
Nugget
基台值
Sill
块金值/基台值
Nugget/sill (%)
变程
Range (m)
决定系数
Coefficient of determination
残差
Residuals
指数模型 Exponential model 0.001 0 0.353 0 0.997 8 190 0.319 0.083 7

变程给出了随机变量在空间上的自相关性的尺
度, 在变程范围内, 土壤性质是空间非独立的[11]。从
表2可以看出, 酶活性的变程为8 190 m, 相对较大。
土壤性质的自相关性尺度同时也反映了其影响因子
的范围, 因而过氧化氢酶主要影响因子的空间变异
尺度相对较大。
2.1.3 研究区酶活性的空间分布特征
根据得到的半方差函数模型, 对符合正态分布
的土壤过氧化氢酶活性数据 , 利用ArcGis中的
Geostatistic analysis模块进行Kriging最优内插, 绘制
出研究区表层土壤过氧化氢酶活性的Kriging插值图,
从而可以更直观地反映出整个研究区域的土壤过氧
化氢酶活性的空间分布情况, 见图2。

图 2 怀涿葡萄产区过氧化氢酶活性 Kriging插值图
Fig. 2 Kriging map of soil catalase activity in the study area
图 2为研究区表层土壤过氧化氢酶活性的
Kriging插值图。如图2所示, 怀涿葡萄产区表层土壤
过氧化氢酶活性呈现出明显的区域分布特征, 涿鹿
与怀来区域差异明显, 并表现出明显的区域差异分
布特征, 随研究区内河流流向呈逐渐递减的分布规
律, 即西高东低的趋势, 层次分布明显。这一结果说
明过氧化氢酶活性可能会受到结构性因素如气候、
母质、地形、土壤属性及其葡萄品种等因素的影响。
因本研究在土壤样品的采集上考虑了气候、母质、
土壤类型采集的一致性, 现从影响酶活性空间分布
的葡萄品种、土壤化学元素及土壤物理性质入手 ,
探讨其影响规律。
2.2 葡萄种类对土壤过氧化氢酶活性空间分布的
影响
研究区的主要葡萄品种包括鲜食葡萄白牛奶和
红地球, 酿酒葡萄龙眼和赤霞珠4种。不同葡萄类型
的土壤过氧化氢酶活性如表3所示。由表3可以看出,
酿酒葡萄的土壤过氧化氢酶活性平均值略大于鲜食
葡萄且变异系数略大 , 经T检验 , 两者之间无显著
差异。因此, 鲜食葡萄与酿酒葡萄尽管树体差异较
大, 但对土壤过氧化氢酶活性的影响并无差异。由
此说明土壤过氧化氢酶活性空间差异与葡萄类型关
系不大。
表 3 研究区不同种类葡萄种植土壤过氧化氢酶活性的比较
Table 3 Comparison of soil catalase activity under different types of grape in the study area
葡萄类型
Grape type
平均数 Mean
[mL(0.02 mol·L−1 KMnO4)·g−1]
标准差
Standard deviation
变异系数
Coefficient of variation (%)
T检验
T test
鲜食葡萄 Table grape 1.827 0.528 28.91 0.685
酿酒葡萄 Wine grape 1.929 0.607 31.45

2.3 影响土壤酶活性的主要化学元素分析
由表4可以看出, 在大量元素OC、N、P、K中, 土
壤过氧化氢酶活性与OC、N、P均达极显著相关, 相
关系数OC最高(0.688**)。这可能是由于土壤有机碳
可以改善土壤的物理性质, 促进土壤微生物和动物
的活动, 从而直接或间接影响过氧化氢酶的活性。
本研究区K与过氧化氢酶活性相关性不显著, 可能
与怀涿葡萄产区土壤K的变异系数较小有关。此结果
与惠竹梅等[12]的结论一致。中量元素Ca、Mg、S与
土壤过氧化氢酶活性的相关性均达极显著水平, 且S
996 中国生态农业学报 2013 第 21卷


的相关系数最高。微量元素是植物、微生物和酶的激
活剂和抑制剂, 土壤微量元素含量可能是决定土壤酶
活性的一个重要生态学因素。在怀涿葡萄产区, 微量
元素Fe、Zn、Mn、Cu、Mo、Cl、B与过氧化氢酶活
性均达极显著正相关, 说明该区内土壤微量元素主要
表现为土壤过氧化氢酶活性的激活剂。在怀涿葡萄产
区, 重金属Hg、Pb、Cd、Cr、As含量的测定值均处于
正常含量范围, 随着含量升高, 对过氧化氢酶活性均
起到了极显著激活作用。其中Cr、Cd对过氧化氢酶活
性的激活作用最明显 , 相关系数分别达0.705**和
0.630**。另外, 该研究区土壤中的其他一些有益微量元
素Se、V、I也均与土壤过氧化氢酶活性达极显著相关性。
表 4 研究区土壤过氧化氢酶活性与多种元素的相关关系
Table 4 Correlation coefficients between soil catalase activity and elements contents in the study area
元 素 Element OC N P K Ca Mg S Fe2O3 Mn Cu Zn
相关系数
Correlation coeffi-
cient
0.688** 0.651** 0.464** −0.258 0.304** 0.508** 0.630** 0.753** 0.536** 0.602** 0.695**
元素 Element B Mo Cl Hg Pb Cd Cr As V I Se
相关系数
Correlation coeffi-
cient
0.334** 0.657** 0.448** 0.467** 0.540** 0.630** 0.705** 0.600** 0.600** 0.681** 0.311**
*为显著相关(P<0.05), **为极显著相关(P<0.01), 下同。* means significant correlation (P<0.05), ** means very significant correlation
(P<0.01). The same below.

在怀涿葡萄产区的现状管理模式下, 本研究中
涉及到的所有元素(除K外)含量的增加均激活了过
氧化氢酶活性, 表现出积极作用。因此, 可以认为该
区域土壤过氧化氢酶活性的空间变化规律与土壤不
同空间位点的大多数化学元素含量分布变异密切相
关。这一特点说明在正常的田间土壤管理模式下 ,
过氧化氢酶活性可以作为衡量土壤化学元素总体表
现的一个重要指标。相反, 元素的综合作用或总体
表现也影响了土壤过氧化氢酶活性的空间变异规律,
同时也间接反映了不同区域葡萄种植管理上的差异
性。当然, 在自然条件下, 土壤中的各种元素都不是
独立存在的, 其共同作用直接或间接影响着土壤过
氧化氢酶活性的变化。这种复杂交互作用及其机理
尚不清楚, 研究工作有待于进一步开展。
2.4 影响土壤过氧化氢酶活性的物理因素分析
为研究葡萄产区土壤过氧化氢酶活性与土壤粒
级的关系, 运用SPSS 17.0对土壤各粒级含量与土壤
过氧化氢酶活性进行相关性分析, 见表5。
表 5 研究区土壤过氧化氢酶活性与不同土壤粒级的相关性
Table 5 Correlation coefficients between soil catalase activity and particle size fractions in the study area
pH 粗砂粒
Coarse sand
细砂粒
Fine sand
粗粉粒
Coarse silt
细粉粒
Fine silt
粗黏粒
Coarse clay
黏粒
Clay
物理性黏粒
Physical clay
相关系数
Correlation coefficient
0.121 0.175 −0.334 −0.223 0.386* 0.138 0.555** 0.426*

如表 5 所示, 怀涿葡萄产区表层土壤过氧化氢
酶活性与土壤 pH相关性不显著, 可见, 葡萄产区土
壤过氧化氢酶活性空间变异性与 pH无关。
研究区土壤过氧化氢酶活性与物理性黏粒呈显
著正相关 (0.426*), 其中 , 与细粉粒呈显著正相关
(R=0.386*), 且与土壤黏粒含量呈极显著正相关
(R=0.555**)。而与其他粒级的相关性均未达显著水
平。由此可以认为, 物理性黏粒尤其是黏粒和细粉
粒含量是影响怀涿葡萄产区表层土壤过氧化氢酶活
性空间变异的另一个重要因素。
综合以上所有要素对土壤酶活性的影响可以看
出, 怀涿葡萄产区土壤过氧化氢酶活性的空间变异
规律主要受土壤物理性黏粒含量和多种土壤化学元
素分布特点的影响。
3 讨论与结论
怀涿葡萄产区表层土壤过氧化氢酶活性范围为
0.565~3.481 mL(0.02 mol·L−1 KMnO4)·g−1, 平均值为
1.957 mL(0.02 mol·L−1 KMnO4)·g−1, 变异系数为
33.42%, 属中等变异。空间结构分析表明, 研究区土
壤过氧化氢酶活性以指数函数拟合为最优, 为强烈
的空间相关性, 并表现出明显的区域差异分布特征。
在怀涿葡萄产区当地的管理模式下, 土壤中的
大量元素(除K外)、中量元素、微量元素、重金属元
素和一些有益元素均与土壤过氧化氢酶活性达显著
或极显著正相关, 显示了激活作用。刘广深等[13]的
研究表明, 土壤有机质、全氮、全磷通过直接和间
接效应成为影响过氧化氢酶活性的主要因素, 与本
研究结论相符合, 而与惠竹梅等[12]在西北半干旱区
葡萄园生草体系中所得结果不一致, 这可能与不同
区域的气候、地形、地质以及葡萄栽培管理水平等
多要素有关, 具体原因需进一步调查研究。有研究
表明 , 在缺S土壤上增施硫肥对土壤酶活性有积极
的正效应[14]。同样本研究发现, 在怀涿葡萄产区, 中
量元素尤其是S对过氧化氢酶活性的促进作用不容
第 8期 马 堃等: 怀涿葡萄产区土壤过氧化氢酶活性空间分布规律及影响因素分析 997


忽视。许多盆栽试验研究已经表明低浓度的土壤
重金属对酶活性有激活作用 , 高浓度时有抑制作
用[15−16]。在本研究区, 可能由于重金属在葡萄产区
内的浓度尚未达到抑制的临界点, 其对过氧化氢酶
活性均起到了极显著激活作用, 未显示抑制作用。
这些特点说明了该区域土壤过氧化氢酶活性的
空间变化规律与土壤不同空间位点的大多数化学元
素含量分布变异规律密切相关。同样, 土壤过氧化
氢酶活性大小也可以作为衡量葡萄产区土壤多种元
素总体表现或综合作用的一个重要指标。
研究区内土壤过氧化氢酶活性与细粉粒呈显著正
相关, 且与土壤黏粒含量呈极显著正相关, 与万忠梅
等[4]和 Kandeler等[17]的研究结果一致。说明物理性黏粒
尤其是黏粒和细粉粒含量是影响怀涿葡萄产区表层土
壤过氧化氢酶活性空间变异的一个重要因素。而葡萄品
种和土壤 pH 对土壤过氧化氢酶活性影响较小, 与土壤
过氧化氢酶活性的空间变异规律关系不大。有研究表明
苹果园[18]、酸化梨园[19]土壤过氧化氢酶活性与 pH呈显
著正相关, 与本结论相左。可能是本研究区采样点均属
于碳酸盐褐土, 土壤 pH 变异系数小, 仅 3.81%, 导致
pH对土壤过氧化氢酶活性的影响不明显。
参考文献
[1] 王全辉, 董元杰, 邱现奎, 等. 泰山景区土壤重金属污染及
其对土壤酶活性的影响[J]. 水土保持, 2011, 25(2): 181–184
Wang Q H, Dong Y J, Qiu X K, et al. Soil heavy metal pollution
and effect on the soil enzyme activity in mount Tai Scenic Area[J].
Journal of Soil and Water Conservation, 2011, 25(2): 181–184
[2] 安韶山, 黄懿梅, 李壁成, 等. 云雾山自然保护区不同植物群
落土壤酶活性特征研究[J]. 水土保持通报, 2004, 24(6): 14–18
An S S, Huang Y M, Li B C, et al. Characteristics of soil en-
zymatic activities in enclosed area of Yunwu Mountain[J].
Bulletin of Soil and Water Conservation, 2004, 24(6): 14–18
[3] 刘建国, 张伟, 李彦斌, 等. 新疆绿洲棉花长期连作对土壤
理化性状与土壤酶活性的影响 [J]. 中国农业科学 , 2009,
42(2): 725–733
Liu J G, Zhang W, Li Y B, et al. Effects of long-term continuous
cropping system of cotton on soil physical-chemical properties
and activities of soil enzyme in oasis in Xinjiang[J]. Scientia Ag-
ricultura Sinica, 2009, 42(2): 725–733
[4] 万忠梅 , 吴景贵 . 土壤酶活性影响因子研究进展[J]. 西北
农林科技大学学报: 自然科学版, 2005, 33(6): 1087–1092
Wan Z M, Wu J G. Study progress on factors affecting soil
enzyme activity[J]. Journal of Northwest Sci-Tech University
of Agriculture and Forestry: Natural Science Edition, 2005,
33(6): 1087–1092
[5] Udawatta R P, Kremer R J, Garrett H E, et al. Soil enzyme
activities and physical properties in a watershed managed
under agroforestry and row-crop systems[J]. Agriculture,
Ecosystems and Environment, 2009, 131(1/2): 98–104
[6] Aşkın T, Kızılkaya R. Assessing spatial variability of soil en-
zyme activities in pasture topsoils using geostatistics[J]. Eu-
ropean Journal of Soil Biology, 2006, 42(4): 230–237
[7] Rao M A, Violante A, Gianfreda L. Interaction of acid phos-
phatase with clays, organic molecules and organo-mineral
complexes: Kinetics and stability[J]. Soil Biology & Bio-
chemistry, 2000, 32(7): 1007–1014
[8] Yang Z X, Liu S Q, Zheng A W, et al. Effects of cadium, zinc
and lead on soil enzyme activities[J]. Journal of Environ-
mental Sciences, 2006, 18(6): 1135–1141
[9] 周礼凯 , 张志明 . 土壤酶活性的测定方法 [J]. 土壤通报 ,
1980, 11(5): 37–38
Zhou L K, Zhang Z M. Methods of measuring soil enzymes’
activity[J]. Acta Pedologica Sinica, 1980, 11(5): 37–38
[10] 唐将, 李勇, 邓富银, 等. 三峡库区土壤营养元素分布特征
研究[J]. 土壤学报, 2005, 42(3): 473–478
Tang J, Li Y, Deng F Y, et al. Distribution characteristics of
nutrition elements in the Three Gorges Reservoir District[J].
Acta Pedologica Sinica, 2005, 42(3): 473–478
[11] 葛剑平, 郭海燕, 仲莉娜. 地统计学在生态学中的应用(I)——
基本理论和方法[J]. 东北林业大学学报, 1995, 23(2): 88–94
Ge J P, Guo H Y, Zhong L N. Geostatistics in ecology
(I)—Basic theory and methods[J]. Journal of Northeast For-
estry University, 1995, 23(2): 88–94
[12] 惠竹梅, 岳泰新, 张瑾, 等. 西北半干旱区葡萄园生草体系
中土壤生物学特性与土壤养分的关系[J]. 中国农业科学 ,
2011, 44(11): 2310–2317
Hui Z M, Yue T X, Zhang J, et al. Relationship between soil
biological characteristics and nutrient content under inter-
cropping system of vineyard in northwestern semiarid area[J].
Scientia Agricultura Sinica, 2011, 44(11): 2310–2317
[13] 刘广深, 徐东梅, 许中坚, 等. 用通径分析法研究土壤水解酶
活性与土壤性质的关系[J]. 土壤学报, 2003, 40(5): 756–762
Liu G S, Xu D M, Xu Z J, et al. Relationship between hy-
drolase activity in soils and soil properties in Zhejiang Prov-
ince[J]. Acta Pedologica Sinica, 2003, 40(5): 756–762
[14] 毕冬梅 , 赵言文 , 赵全志 . 硫对不同基因型大豆土壤酶活
性的影响[J]. 江苏农业科学, 2006(1): 113–116
Bi D M, Zhao Y W, Zhao Q Z. Effects of sulfur on soil en-
zyme of different genotypes soybean[J]. Jiangsu Agricultural
Sciences, 2006(1): 113–116
[15] 和文祥 , 朱铭莪 , 张一平 . 土壤酶与重金属关系的研究现
状[J]. 土壤与环境, 2000, 9(2): 139–142
He W X, Zhu M E, Zhang Y P. Recent advance in relationship
between soil enzymes and heavy metals[J]. Soil and Envi-
ronmental Sciences, 2000, 9(2): 139–142
[16] Speir T W, Kettles H A, Parshotarn A, et al. Simple kinetic approach
to determine the toxicity of As (V) to soil biological properties[J].
Soil Biochemistry & Biochemistry, 1999, 31(5): 705–713
[17] Kandeler E J, Luxhøi J, Tscherko D, et al. Xylanase invertase
and protease at the soil-litter interface of a loamy sand[J].
Soil Biology & Biochemistry, 2011, 31(8): 1171–1179
[18] 谭向平, 和文祥, 杨静, 等. 渭北旱塬苹果园土壤酶特征研
究[J]. 园艺学报, 2011, 38(4): 621–630
Tan X P, He W X, Yang J, et al. Characteristics of enzyme ac
tivities in apple orchard soil in Weibei Arid Region[J]. Acta
Horticulturae Sinica, 2011, 38(4): 621–630
[19] 赵静, 韩甜甜, 谢兴斌, 等. 酸化梨园土壤酶活性与土壤理
化性质之间的关系[J]. 水土保持学报, 2011, 25(4): 115–120
Zhao J, Han T T, Xie X B, et al. Relationship between soil enzymatic
activity and soil property in selected acidified pear orchards[J]. Jour-
nal of Soil and Water Conservation, 2011, 25(4): 115–120