全 文 ：广 西 植 物 Guihaia　Jul．２０１４,３４(４):４６０－４６６　　　　　　　　　　 http://journal．gxzw．gxib．cn　
DOI:１０．３９６９/j．issn．１０００Ｇ３１４２．２０１４．０４．００６
徐广平,顾大形,潘复静,等．不同土地利用方式对桂西南岩溶山地土壤酶活性的影响[J]．广西植物,２０１４,３４(４):４６０－４６６
XuGP,GuDX,PanFJ,etal．EfectsofdifferentlandＧusetypesonsoilenzymeactivityinkarstmountainareasofSouthwestGuangxi[J]．Guihaia,２０１４,
３４(４):４６０－４６６
不同土地利用方式对桂西南岩溶山地土壤酶活性的影响
徐广平１,２,顾大形１,潘复静１,孙英杰１,罗艾滢１,何成新１,黄玉清１∗
(１． 广西壮族自治区中 国 科 学 院 广西植物研究所,广西 桂林５４１００６;２．国土资源部/广西岩溶动力学
重点实验室 (中国地质科学院岩溶地质研究所),广西 桂林５４１００４)
摘　要:以桂西南典型喀斯特地区不同土地利用方式(裸地、农田、荒草地、灌丛和次生林)为对象,研究不同
土地利用方式下土壤酶活性的变化规律.结果表明:土地利用方式对土壤酶活性影响显著,除蔗糖酶外,脲
酶、蛋白酶、淀粉酶、碱性磷酸酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶和纤维素酶总体变化规律相似,次生林
土壤酶活性显著高于其它土地利用方式,其次是灌丛和农田,荒草地较低,裸地酶活性最低;总体上相同土地
利用方式下湿季酶活性高于干季.相关性分析表明土壤脲酶、蛋白酶、淀粉酶、碱性磷酸酶、纤维素酶和多酚
氧化酶等相互之间关系密切,并与土壤主要养分含量呈显著相关性,是土壤质量评价的一个参考指标.不同
土地利用方式下土壤微环境、植被构成等因素导致了土壤酶活性的差异性.为实现桂西南岩溶山地生态系统
的健康发展,在目前人为干扰不可避免的情况下,该区域应尽量选择以林地恢复为主的土地利用方式.
关键词:岩溶山地;土地利用方式;土壤酶活性
中图分类号:Q９４８．１１３　　文献标识码:A　　文章编号:１０００Ｇ３１４２(２０１４)０４Ｇ０４６０Ｇ０７
EffectsofdifferentlandＧusetypesonsoilenzyme
activityinkarstmountainareasofSouthwestGuangxi
XUGuangＧPing１,２,GUDaＧXing１,PANFuＧJing１,SUNYingＧJie１,
LUOAiＧYing１,HEChengＧXin１,HUANGYuＧQing１∗
(１．GuangxiInstituteofBotany,GuangxiZhuangAutonomousRegionandtheChineseAcademyofSciences,Guilin５４１００６,China;
２．KarstDynamicsLaboratory,MLRandGZAR,(InstituteofKarstGeology,CAGS),Guilin５４１００４,China)
Abstract:Fivekindsoflandusetypeswiththesamealtitudeatatypicalrockydesertificationmountainousregionof
PingguoCountyinGuangxiwerechosentoinvestigatethechangesinsoilenzymeactivityunderdiferentlandusein
karstmountainareasofSouthwestGuangxi．Fivekindsoflanduseincludedsecondaryforest(SF),bushwood(B),
wastegrassland(WG),wasteland(WL)andcropland(C)．TheresultsshowedthatdiferentlandusetypessignifiＧ
cantlyinfluencedtheenzymeactivity．Soilurease,proteinase,amylase,alkalinephosphatase,acidphosphatase,peroxiＧ
dase,polyphenoloxidaseandcelulosebehavedthesamechangebesidesofinvertase．TherateorderofsoilenzymeacＧ
tivitywasSF＞B＞C＞WG＞WLrelatively．Withanexceptionofpolyphenoloxidase,soilenzymeswiththesame
landuseatwetseasonwerehigherthanthatindryseasononthewhole．CorrelationanalysisshowedasignificantreＧ
收稿日期:２０１３Ｇ０８Ｇ０８　　修回日期:２０１３Ｇ１１Ｇ１２
基金项目:国家自然科学基金(４１３６１０５７);广西自然科学基金(２０１２GXNSFBA０５３０７４);中国科学院“西部之光”人才培养计划项目(科发人教字
[２０１１]１８０号);国家科技支撑计划项目(２０１１BAC０９B０２);广西植物研究所基本业务费(桂植业１１００４);岩溶动力学重点实验室基金(KDL２０１１Ｇ０９).
作者简介:徐广平(１９７７Ｇ),男,博士,副研究员,主要从事植物生态学研究,(EＧmail)xugpgx＠１６３．com.
∗通讯作者:黄玉清,博士,研究员,主要从事植物生理生态学研究,(EＧmail)hyqcoco＠gxib．cn.
lationamongsoilurease,proteinase,amylase,alkalinephosphatase,celulose,polyphenoloxidaseandsoon,whichalso
relatedsoilnutritioncontentwithindicators,therefore,soilenzymecouldbeusefulforreflectingsoilquality．ThesigＧ
nificantdiferencewasobservedindifferentlandusetypesowingtospecialfactorssuchasframingsoilmicroＧenvironＧ
mentandplantspeciescomposition．Now,humaninterferencewasinevitableinthisregion,inordertorealizethe
healthydevelopmentintypicalrockydesertificationmountainousregionofPingguoCountyinGuangxi,thesoilenＧ
zymechangesshouldbetakenintoconsideration,thelandusetypeswithraredisturbanceandwoodlandrestoration
modeoflanduseshouldbechosenasfaraspossible．
Keywords:karstmountainareas;landＧusetypes;soilenzymeactivity
　　土壤酶活性是土壤生物学特性的重要内容,可
以反映土壤生物化学过程的方向和强度.土壤酶主
要来源于动植物的分泌及其残体和微生物的分泌等
(关松萌,１９８６).土壤酶活性的高低不仅与土壤生
态系统的退化有关,而且与土壤类型、植被特征(植
物群落生物量、植被盖度等)、土壤微生物数量、土壤
动物类群等因素有关(Groffmanetal．,２００１).土
壤酶对环境变化极为敏感,酶对土壤的物理、化学性
质及微生物具有相关性,土壤酶是人为干扰、土壤污
染、土壤管理等方面的敏感性指标(林娜等,２０１０).
土地利用变化可改变土壤环境状况并影响其许多生
态过程,在不同土地利用方式下,研究土壤酶活性的
变化有助于了解土壤肥力状况及其演变过程.
岩溶地区石漠化是一种脆弱的退化生态系统,
破坏后其恢复十分困难,退化生态系统的恢复最重
要的是植被恢复,而土壤基质是植被恢复首要的环
境因子.在广西平果县岩溶石漠化地区,长期以来,
不合理的土地开垦、资源过度利用已导致该区域生
态系统严重退化.随着近年来大力实施生态恢复与
重建工程措施,部分区域植被逐渐得到了恢复(蒋忠
诚等,２０１１).目前,已有一些学者对该地区土壤立
地划分与生态恢复(吕仕洪等,２００５)、退化植被土壤
种子库(欧祖兰等,２００６)、农村能源结构调整(何成
新等,２００７)、土壤改良(罗为群等,２００８)、树种育苗
与造林(吕仕洪等,２００９)等进行了相关研究,但缺少
从土壤酶角度探讨该区域不同土地利用方式下的土
壤生态效应.
本文选择广西平果县典型岩溶山地不同土地利
用方式为例,探讨不同土地利用方式干、湿季下土壤
酶活性对土壤质量演替过程的响应,从土壤酶学角
度揭示该地区较为合理的土地利用方式,为桂西南
喀斯特石漠化区域的生态恢复与重建技术提供科学
依据.
１　材料与方法
１．１研究区概况
研究区位于广西平果县果化镇龙何屯(１０７°２２′
４０″~１０７°２５′３０″E,２３°２２′３０″~２３°２４′００″N),该区
属于典型的岩溶峰丛洼地地貌,海拔１１０~５７０m.
该区年平均温度为１９．１~２２．０℃,年降水量约１５００
mm,季节分配不均,５－８月约占年降水量的７０％,
而９月至翌年４月仅占３０％.土壤主要为棕色石
灰土,生态环境的突出特点是岩石裸露、土壤浅薄、
植被覆盖率低,区域石漠化十分严重.绝大多数植
物是原生植被遭受彻底破坏后残留下来的次生林
地、灌木和草本种类等.乔木种类仅有任豆树(ZeＧ
niainsignis )、苦楝(Meliaazedarach)、柴龙树
(Apodytesdimidiata)和南酸枣(Choerospondias
axillaris)等;灌木主要有红背山麻杆(Alchornea
trewioides)、灰毛浆果楝(Cipadessacinerascens)和
黄荆条(Vitexnegundo)等(吕仕洪等,２００５).
１．２试验方法
在２０１２年６月(雨季)和１１月(干季)中旬,根
据研究区域土地格局现状,采用空间代替时间的方
法,选择处于同一海拔的稀疏次生林(Secondary
forest,SF)、灌丛(Bushwood,B)、荒草地(Waste
grassland,WG)、撂荒地(裸地)(Wasteland,WL)
和农田(Cropland,C)５个主要的不同土地利用方
式,农田作为对照.每种土地利用方式下,各选择５
块约２０m×２５m的地块采集土壤样品,每块样地
根据“S”采样路线采集５个０~１５cm层土壤混合成
一个土壤样品,共计２５０个样.将样地采集的土壤
样品,装在无菌自封袋中,迅速置于密封冰袋容器中
冷藏后带回实验室于４℃冰箱中保存.去除土样中
的植物和动物残体等杂质,混合均匀后风干、磨细过
１００目筛,置于干燥阴凉处密封保存,用于测定土壤
１６４４期　　 　　　　　徐广平等:不同土地利用方式对桂西南岩溶山地土壤酶活性的影响
酶活性及土壤理化性质.
土壤有机碳(SOC)采用 TOC 仪测定(岛津
５０００A,日本)测定;土壤全氮用元素分析仪VARIO
ELIII型(德国,ELEMENTAR)测定;全磷用硫
酸—高氯酸消煮,钼锑抗分光光度法(Agilent８４５３
紫外Ｇ可见分光光度计,美国);全钾用硫酸Ｇ高氯酸
消煮,火焰光度法(BWBXP多元素火焰光度计,英
国);土壤速效氮用碱解蒸馏法,速效磷用钼锑抗比
色法(鲍士旦,２０００).
土壤酶活性测定(关松萌,１９８６):脲酶用苯酚钠
比色法,以３７℃在脲酶作用下２４h内每１g土中生
成的NH３ＧN质量表示(μg􀅰gＧ１);蛋白酶用铜盐比
色法,以３７℃在蛋白酶作用下２４h内每１g土中生
成的氨基氮质量表示(μg􀅰gＧ１);蔗糖酶和淀粉酶用
３,５Ｇ二硝基水杨酸比色法,以３７℃在蔗糖酶作用下
２４h内每１g土中生成的葡萄糖质量表示(单位:
mg􀅰gＧ１);过氧化氢酶用高锰酸钾滴定法,以在过氧
化氢酶作用下每１g土１h所消耗的０．１mol􀅰LＧ１
KMnO４的体积表示(mL􀅰gＧ１);多酚氧化酶用碘量
滴定法,以在多酚氧化酶作用下每１g土中消耗的
０．０１mol􀅰LＧ１I２的体积表示(mL􀅰gＧ１);磷酸酶用磷
酸苯二钠比色法,碱性磷酸酶以３７℃碱性条件在磷
酸酶作用下２４h内每１g土中生成的P２O５质量表
示(mg􀅰gＧ１);纤维素酶活性采用３,５二硝基水杨酸
比色法,酶活性以１g土壤在３７℃下培养７２h后生
成的葡萄糖的量表示(mg􀅰gＧ１).
１．３数据分析
所有数据在Excel２００３中整理,采用SPSS１３．０
软件分析.
２　结果与分析
２．１土壤酶活性的变化
从表２和表３可以看出,土壤脲酶活性在不同
土地利用方式下按裸地、荒草地、灌丛、农田、次生林
的大小顺序依次升高,差异显著(P＜０．０５).这与
随着植被恢复措施的增加,植物群落盖度增大,使其
土壤水分含量增加,土壤肥力逐渐提高的规律相符
合(表１).农田土壤脲酶活性并不是最高,主要可
能是在耕作过程中大量使用化肥等,有效性不高,影
响了土壤脲酶活性的提高.相同土地利用方式湿季
下的土壤脲酶活性明显高于干季.不同土地利用方
式下蛋白酶的活性显著不同(P＜０．０５),次生林最
大,灌丛和农田次之,裸地最小,随着植被恢复,土壤
蛋白酶活性呈上升的趋势.相同土地利用方式湿季
下的土壤蛋白酶活性明显高于干季.淀粉酶是一种
土壤有机物质的分解酶,随着植被恢复的增加,土壤
淀粉酶的活性逐渐增强,次生林和灌丛高于农田,可
见多年粗放传统的耕作方式,使农田土壤有机质的
分解能力在不断地减弱.相同土地利用方式湿季下
的农田、灌丛、荒草地和裸地土壤淀粉酶活性明显高
于干季,但次生林土壤淀粉酶干季高于湿季.
表１　不同土地利用方式下土壤养分特征
Table１　Soilnutritioncharacteristicindifferentlandusetypes
土地利用类型
Landusetype
有机碳
Organiccarbon
(g􀅰kgＧ１)
全氮
Totalnitrogen
(g􀅰kgＧ１)
全磷
Total
phosphorus
(g􀅰kgＧ１)
全钾
Total
potassium
(g􀅰kgＧ１)
速效氮
Available
nitrogen
(mg􀅰kgＧ１)
速效磷
Available
phosphorus
(mg􀅰kgＧ１)
pH
Potentialof
hydrogen
次生林SF ４２．０１a ４．１３a １．４６a ４．４４a ４１１．２５a ５．２２a ７．５７a
灌丛B ３１．１１b ２．２１b １．３５a ４．１３a ２８８．３７b ４．１３a ７．３２a
荒草地 WG １０．３２d ２．０６c １．１５c ２．０４c １９６．３２d ２．６７c ６．８５b
裸地 WL ４．０１e １．３４d ０．６７d １．０６d １０１．２１e １．２６d ６．７４b
农田C １８．３６c ２．５５b １．２４b ３．１９b ２２６．６７c ３．０１b ６．６９b
　注:表中数值为平均值,同列字母不同表示差异显著(P＜０．０５),字母相同表示差异不显著(P＞０．０５).
　Note:Datafolowedbydifferentsmallettersinthesamecolumnmeansignificantdifferencesat０．０５level．
　　不同土地利用方式下,蔗糖酶活性显著不同(P
＜０．０５).各样地蔗糖酶活性总体上表现为灌丛显
著大于次生林、农田、荒草地和裸地(P＜０．０５),但
灌丛和次生林间无显著差异.
相同土地利用方式湿季下的农田、荒草地和裸
地土壤蔗糖酶活性明显高于干季,但灌丛土壤蔗糖
酶干季略高于湿季.灌丛和次生林土壤蔗糖酶活性
高是因为其林下植被多样性逐渐增加,凋落物回归
增多,和其根系分泌物作用等促进了蔗糖酶活性的
提高,这也指示了土壤的生物活性和肥力有一定的
改善.陈红军等(２００８)研究表明,农田人为施用某
种使土壤蔗糖酶活性加强的生物农药,可使农田蔗
２６４ 广　西　植　物　　　 　　　　　　　　　　　　　　３４卷
表２　湿季不同土地利用方式下土壤酶活性
Table２　Soilenzymeactivityindifferent
landusetypesinwetseason
土壤酶
Soilenzyme
农田
C
次生林
SF
灌丛
B
荒草地
WG
裸地
WL
脲酶 Urease
(μg􀅰gＧ１)
１０８．７±
６．１４c
２３１．２±
６．２２a
１８２．４±
９．３０b
８０．５±
４．２８d
２１．３±
４．０１e
蛋白酶Proteinase
(μg􀅰gＧ１)
３２．３５±
２．７１c
８２．３５±
４．２２a
５０．０２±
３．６８b
２６．１１±
２．４２c
１５．２２±
３．０１d
蔗糖酶Invertase
(mg􀅰gＧ１)
１５．６６±
１．２２b
２１．０８±
１．４１a
２２．３９±
１．０５a
１１．３１±
１．２３c
６．２１±
１．１３d
淀粉酶 Amylase
(mg􀅰gＧ１)
０．２４±
０．０９b
０．４６±
０．２３a
０．３２±
０．１２a
０．１８±
０．０９c
０．１１±
０．０５c
碱性磷酸酶
Alkalinphosphatase
(mg􀅰gＧ１)
１．２９±
０．２８c
３．８６±
０．９６a
２．０２±
０．２１b
１．１１±
０．１６c
０．７５±
０．１４d
酸性磷酸酶
Acidphosphatase
(mg􀅰gＧ１)
１０．０１±
０．８３b
１７．２６±
１．６６a
１３．２２±
１．１８b
４．６２±
１．２３c
１．０２±
０．２４d
过氧化氢酶
Peroxidase
(mL􀅰gＧ１)
１．２５±
０．４７b
１．４６±
０．８６a
１．３３±
０．７２a
０．９２±
０．２４c
０．１３±
０．１１d
多酚氧化酶
Polyphenoloxidase
(mL􀅰gＧ１)
５．８６±
０．５４ab
７．８５±
０．３９a
６．２２±
０．４７a
３．４２±
０．３３c
１．２３±
０．８８d
纤维素酶Celulose
(mg􀅰gＧ１)
０．４１±
０．０９b
０．７８±
０．１３a
０．５２±
０．０９a
０．２９±
０．０８b
０．１２±
０．０５c
　注:表中数值为平均值±标准差,同行字母不同表示差异显著(P＜０．０５),
字母相同表示差异不显著(P＞０．０５),下同.
　Note:DatafolowedbydifferentsmallettersinthesamerowmeansignifiＧ
cantdifferencesat０．０５level,thesamebelow．
表３　干季不同土地利用方式下土壤酶活性
Table３　Soilenzymeactivityindifferent
landusetypesindryseason
土壤酶
Soilenzyme
农田
C
次生林
SF
灌丛
B
荒草地
WG
裸地
WL
脲酶 Urease
(μg􀅰gＧ１)
７７．８±
３．２１c
１８６．４±
５．６２a
１１６．３±
７．１２b
４６．１±
３．７１d
１２．１±
１．３６e
蛋白酶Proteinase
(μg􀅰gＧ１)
２０．５９±
１．２７c
６８．２７±
２．６５a
４１．１５±
２．２２b
１８．８５±
２．２２c
９．８７±
１．３８d
蔗糖酶Invertase
(mg􀅰gＧ１)
１０．２７±
１．０４b
１７．１６±
１．１４a
２３．２４±
１．２３a
７．５７±
０．８５c
２．０１±
０．４７d
淀粉酶 Amylase
(mg􀅰gＧ１)
０．１９±
０．１１b
０．６１±
０．１９a
０．２６±
０．１４a
０．１２±
０．０８b
０．０７±
０．０４c
碱性磷酸酶
Alkalinphosphatase
(mg􀅰gＧ１)
１．０３±
０．１４c
２．８７±
０．６２a
１．４４±
０．１５b
０．８６±
０．０７c
０．４２±
０．０８d
酸性磷酸酶
Acidphosphatase
(mg􀅰gＧ１)
６．２７±
０．５８c
１１．０７±
１．１２a
９．３２±
１．０４b
２．２１±
１．１１d
０．６５±
０．０９e
过氧化氢酶
Peroxidase
(mL􀅰gＧ１)
０．９７±
０．３５b
１．１３±
０．５９a
１．０１±
０．４７a
１．０８±
０．１７a
０．１１±
０．０５c
多酚氧化酶
Polyphenoloxidase
(mL􀅰gＧ１)
７．０１±
０．３３b
１０．１２±
０．２３a
７．３４±
０．２９b
５．１２±
０．２７c
１．６８±
０．５５d
纤维素酶Celulose
(mg􀅰gＧ１)
０．２２±
０．０７b
０．５１±
０．１１a
０．２９±
０．１２b
０．１８±
０．０５c
０．０８±
０．０４d
糖酶活性会有所提高.但本研究区域与其不一致,
人为活动对农田的影响较大,在一定范围内并没有
对其土壤蔗糖酶活性有所大的改善作用.
磷酸酶活性高低对土壤有机磷的分解转化及其
生物有效性有重要的影响(刘方等,２００８).本研究
中,碱性磷酸酶活性表现为次生林最大,灌丛次之,
裸地最小.农田和荒草地之间碱性磷酸酶活性无显
著性差异,但其碱性磷酸酶均显著低于其他不同土
地利用方式(P＜０．０５),这类似于土壤有效磷含量
的变化规律,农田中有效磷含量低于次生林和灌木,
这可能是由于农田长期受人为因素影响,有效磷含
量没有得到提高.碱性、酸性磷酸酶活性大小顺序
都是次生林＞灌丛＞农田＞荒草地＞裸地.如果增
加植被恢复和农田管理措施,在一定程度上可增强
土壤的供磷能力.相同土地利用方式湿季下的土壤
磷酸酶活性明显高于干季.
过氧化氢酶活性可以反映分解土壤呼吸过程中
产生的过氧化氢的能力,在一定程度上反映了土壤
微生物学过程的强度(关松萌,１９８６).裸地土壤过
氧化氢酶活性显著低于其它不同土地利用样地(P
＜０．０５),表明土壤的解毒能力最差,有毒物质在土
壤中积累,影响土壤质量的提高.相对于其它３种
土地利用方式,次生林和灌丛过氧化氢酶活性明显
较高,主要是因为随着植被生态工程的增加,逐渐增
强了土壤微生物学过程和生态功能;而农田过氧化
氢酶活性低于次生林和灌木,则可能与长期的粗放
耕作方式使土壤微生物学过程减弱有关.次生林与
灌丛之间没有显著性差异,说明在植被恢复后,人为
破坏干扰作用相对有所减小的情况下,土壤解毒能
力逐渐增强.相同土地利用方式湿季下的农田、次
生林和裸地土壤过氧化氢酶活性明显高于干季,荒
草地土壤过氧化氢酶干季高于湿季.土壤中多酚氧
化酶活性下降,会造成土壤中多酚类物质的积累,降
低了土壤的解毒作用(周玮等,２０１０).土壤多酚氧
化酶次生林最大,灌丛和农田次之,裸地最小,这与
过氧化氢酶活性变化规律类似.不同的是,相同土
地利用方式下土壤多酚氧化酶活性明显干季高于湿
季.不同土地利用方式对土壤纤维素酶活性的影响
差异较大.大小顺序都是次生林＞灌丛＞农田＞荒
草地＞裸地.相同土地利用方式下土壤纤维素酶活
性明显湿季高于干季.
２．２土壤酶活性与土壤养分之间的相关分析
表４和表５相关分析表明,在湿季,脲酶与土壤
有机碳、全氮、全磷、全钾、速效氮和速效磷呈极显著
正相关,与pH呈极显著负相关.蛋白酶与土壤有
机碳、全氮、速效氮和全钾呈极显著正相关,与速效
磷呈显著正相关,与pH呈极显著负相关.蔗糖酶
３６４４期　　 　　　　　徐广平等:不同土地利用方式对桂西南岩溶山地土壤酶活性的影响
表４　湿季土壤酶与土壤养分含量的相关性分析
Table４　Correlationcoefficientbetweensoilenzymeactivitiesandcharacteristicsofsoilsinwetseason
土壤酶
Soilenzyme
有机碳
Organic
carbon
全氮
Total
nitrogen
全磷
Total
phosphorus
速效氮
Available
nitrogen
速效磷
Available
phosphorus
全钾
Total
potassium
pH
脲酶Urease ０．９８∗∗ ０．９３∗∗ ０．８４∗∗ ０．９８∗∗ ０．９９∗∗ ０．９７∗∗ Ｇ０．９１∗∗
蛋白酶Proteinase ０．９８∗∗ ０．９９∗∗ ０．７６ ０．９８∗∗ ０．９６∗ ０．９９∗∗ Ｇ０．９３∗∗
蔗糖酶Invertase ０．９３∗ ０．７９ ０．８３∗ ０．８９∗ ０．９４∗ ０．８６ Ｇ０．８０∗
淀粉酶Amylase ０．９９∗∗ ０．９８∗ ０．８２∗ ０．９９∗∗ ０．９８∗∗ ０．９８∗ Ｇ０．９０∗
碱性磷酸酶Alkalinphosphatase ０．９４∗∗ ０．９８∗∗ ０．７０∗ ０．９６∗ ０．９２∗∗ ０．９７∗∗ Ｇ０．９２∗
酸性磷酸酶Acidphosphatase ０．９８∗∗ ０．９１∗ ０．８７∗ ０．９７∗ ０．９８∗∗ ０．９４∗∗ Ｇ０．８３∗
过氧化氢酶Peroxidase ０．７９∗ ０．９８∗∗ ０．９８∗∗ ０．８７∗ ０．９１∗∗ ０．８３ Ｇ０．６３∗
多酚氧化酶Polyphenoloxidase ０．９４∗∗ ０．８８∗ ０．９４∗∗ ０．９４∗ ０．９６∗∗ ０．９０∗∗ Ｇ０．７４∗∗
纤维素酶Celulose ０．９８∗∗ ０．９７∗∗ ０．８７∗ ０．９９∗∗ ０．９９∗∗ ０．９８∗ Ｇ０．８７∗∗
　注:∗表示差异显著(P＜０．０５),∗∗表示差异极显著(P＜０．０１).下同.
　Note:Correlationcoefficientlabeledby∗and∗∗indicatedsignificantdifferencesatP＜０．０５andP＜０．０１respectively．Thesamebelow．
表５　干季土壤酶与土壤养分含量的相关性分析
Table５　Correlationcoefficientbetweensoilenzymeactivitiesandcharacteristicsofsoilsindryseason
土壤酶
Soilenzyme
有机碳
Organic
carbon
全氮
Total
nitrogen
全磷
Total
phosphorus
速效氮
Available
nitrogen
速效磷
Available
phosphorus
全钾
Total
potassium
pH
脲酶Urease ０．８９∗∗ ０．８７∗∗ ０．８２∗ ０．８９∗∗ ０．７８∗ ０．８８∗∗ Ｇ０．８０∗∗
蛋白酶Proteinase ０．８７∗ ０．６８∗ ０．７２ ０．８７∗∗ ０．８１∗ ０．８２ Ｇ０．８６∗
蔗糖酶Invertase ０．６９∗ ０．５５ ０．６３ ０．９１∗ ０．７９∗ ０．７８ Ｇ０．７２∗
淀粉酶Amylase ０．８３∗ ０．７９∗ ０．７２ ０．８５∗ ０．９１∗ ０．８６∗ Ｇ０．８１∗
碱性磷酸酶Alkalinphosphatase ０．７４∗ ０．６９∗ ０．７１ ０．９１∗ ０．８４∗ ０．６９ Ｇ０．７０
酸性磷酸酶Acidphosphatase ０．８８∗∗ ０．８１∗ ０．７９∗ ０．８４∗ ０．８６∗ ０．７１ Ｇ０．７４∗
过氧化氢酶Peroxidase ０．５６ ０．８２∗∗ ０．８３∗ ０．７５ ０．８９∗ ０．６２ Ｇ０．５０
多酚氧化酶Polyphenoloxidase ０．９３∗∗ ０．７９ ０．８７∗∗ ０．７７ ０．７６∗ ０．５８∗ Ｇ０．６３∗
纤维素酶Celulose ０．８６∗ ０．７８∗ ０．８１ ０．８９∗ ０．８７ ０．６９∗ Ｇ０．６９∗
与有机碳、全磷、速效氮、速效磷呈显著正相关,与
pH呈显著负相关.淀粉酶与有机碳、速效氮和速
效磷呈极显著正相关,与全氮、全磷和全钾呈显著正
相关,与pH呈显著负相关.碱性磷酸酶与土壤有
机碳、全氮、全钾和速效磷呈极显著正相关,与全磷
和速效氮呈显著正相关,与pH 呈显著负相关.酸
性磷酸酶与土壤有机碳、全钾和速效磷呈极显著正
相关,与全氮、全磷和速效氮呈显著正相关,与pH
呈显著负相关.过氧化氢酶与土壤全氮、全磷和速
效磷呈极显著正相关,与土壤有机碳和速效氮呈显
著正相关,与pH呈显著负相关.多酚氧化酶与土
壤有机碳、全磷、全钾和速效磷呈极显著正相关,与
全氮和速效氮呈显著正相关,与pH 呈极显著负相
关.纤维素分解酶与土壤有机碳、全氮、速效氮和速
效磷呈极显著正相关,与全磷和全钾呈显著正相关,
与pH呈极显著负相关.
在干季,脲酶与土壤有机碳、全氮、速效氮和全
钾呈极显著正相关,与全磷和速效磷呈显著正相关,
与pH呈极显著负相关.蛋白酶与速效氮呈极显著
正相关,与土壤有机碳、全氮和速效磷呈显著正相
关,与pH呈显著负相关.蔗糖酶与有机碳、速效氮
和速效磷呈显著正相关,与pH 呈显著负相关.淀
粉酶与有机碳、全氮、全钾、速效氮和速效磷呈显著
正相关,与pH呈显著负相关.碱性磷酸酶与土壤
有机碳、全氮、速效氮和速效磷呈显著正相关.酸性
磷酸酶与土壤有机碳呈极显著正相关,与全氮、全
磷、速效磷和速效氮呈显著正相关,与pH呈显著负
相关.过氧化氢酶与土壤全氮呈极显著正相关,与
全磷和速效磷呈显著正相关.多酚氧化酶与土壤有
机碳和全磷呈极显著正相关,与速效磷和全钾呈显
著正相关,与pH 呈显著负相关.纤维素酶与土壤
有机碳、全氮、速效氮和全钾显著正相关,与pH 呈
显著负相关.相对而言,湿季各指标之间的相关性
要高于干季.
３　讨论与结论
３．１土壤酶活性的变化
本研究中脲酶与土壤有机碳含量呈极显著正相
关关系,这与焦晓光等(２００８)研究结果一致.表明
４６４ 广　西　植　物　　　 　　　　　　　　　　　　　　３４卷
土壤有机碳含量越高,土壤脲酶的活性就越强,可能
有利于土壤氮的矿化和植被的恢复演替.不同土地
利用方式下,不同土壤酶活性指标各自的变化规律
接近,除了蔗糖酶活性大小关系表现为:灌丛＞次生
林＞农田＞荒草地＞裸地,其它酶活性大小关系均
一致表现为次生林＞灌丛＞农田＞荒草地＞裸地.
说明在岩溶山区,随着植被的恢复,植被变化对土壤
酶活性影响比较大.本研究中,植被暂时处于恢复
的初期,这与其他相关研究结果一致(崔晓晓等,
２０１１).我们的研究区域,５种土地利用方式均是在
天然林的基础上转变而来,不同土地利用方式下,其
中次生林和灌丛均是近年来生态恢复工程期间为了
环境治理而采取的恢复措施.相对于农田,次生林
和灌丛有较好的植被恢复措施,林下水分等微环境
因素较好,凋落物等物质就地贮存和分解,物质循环
代谢相对较高,有较多的营养物质归还,土壤养分和
微生物含量就高,因此它们的酶活性要高于其它４
种土地利用类型.相反,其它不同土地利用方式由
于人类活动的干扰,养分物质流失较多,物质代谢速
率较小,促使酶活性降低.
本文几种土壤酶活性能够在一定程度上反映植
被的恢复程度.农田主要采取的是以生产为主的传
统耕作方式,近年来水土流失加剧,随着人为活动的
增加,对土壤的胁迫作用较强,土壤中的物质归还减
少,物质代谢速率较慢,促使其土壤酶类活性较低.
农田的各种土壤酶含量几乎小于次生林地和灌丛,
这说明人为活动因素对农田土壤酶活性的干扰较
大,长期的刀耕火种削弱了土壤中碳和氮素的营养
循环,人为因素虽然在一定范围内可改变土壤性状,
但目前并没有从根本上改善土壤养分现状.因此在
桂西南岩溶山区石漠化地区,适当的减少传统耕种
农田面积,结合退耕还林还草工程,植被的恢复将有
利于土壤土壤酶活性的增加.
干、湿季不同变化是常见的自然现象,我们的研
究表明,相同土地利用方式下,大多数土壤酶活性在
湿季高于干季.这与雨季土壤含水量高,温度相对
较低,微生物活性较强有关.主要是由于不同干、湿
季对土壤微生物活性、群落结构有重要的影响
(Zhangetal．,２００４;Wuetal．,２００５),尤其在土壤
干旱条件下会导致部分微生物死亡,微生物量降低
(Hameretal．,２００７),导致酶活性降低.在湿季随
着土壤含水量的增加,植被生长旺盛,根系进入快速
生长期,分泌物增多,促进了微生物和微生物量增
加,从而酶活性增强,土壤物质代谢加快,酶活性相
对于干季显著增强.同时,特别是在桂西南喀斯特
地区,特殊的地质地貌特征使该地区地表存水能力
极差,植被可利用的水资源相对不足,季节性干旱严
重,土壤含水量通过影响其土壤通气性和养分活性,
引起干、湿季下土壤酶活性的差异.
３．２土壤酶活性和养分含量的相关性
通过相关性分析,脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢
酶等大多数均与土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、速效
氮、速效磷呈显著正相关,与pH呈显著负相关.蔗
糖酶活性与土壤养分相关性不强,与pH 呈显著负
相关,表明蔗糖酶活性的变化趋势不显著,这可能是
由于不同土地利用方式土壤微生物数量存在差异,
影响了土壤蔗糖酶活性.由于不同酶活性在土壤中
参与的生化反应过程不同,使其与不同养分因子之
间的相关性也存在着一定的差异,脲酶、蛋白酶、淀
粉酶、碱性磷酸酶和多酚氧化酶与土壤养分指标相
关性相对较强,可以作为评价土壤质量演替的生物
学指标.
土壤脲酶、蛋白酶、淀粉酶、碱性磷酸酶与纤维
素酶这５种酶之间呈显著正相关关系,各自反映了
桂西南岩溶山地土壤中多糖的转化、有机磷的转化
与氮素转化之间关系密切并相互影响.过氧化氢酶
和多酚氧化酶对植被恢复程度的响应,表明这几种
酶都能较好地反映桂西南岩溶山地不同土地利用方
式下植被恢复措施的生态效应.在桂西南喀斯特岩
溶山地,随着植被恢复,土壤酶活性有所显著变化,
对不同土地利用方式响应不同,湿季伴随降雨的增
加,植物生长较快,有利于土壤酶活性的提高,土壤
酶活性和土壤主要养分有较高的相关性,间接暗示
了土壤质量的改善.这表明该地区前期的植被恢复
措施,有利于土壤质量的改善,预示着喀斯特地区的
土壤生态系统功能的逐渐提高.通过加强后续植被
恢复生态工程措施和合理的农田管理措施,调整现
有土地利用方式,以林地恢复(如次生林,灌丛等)土
地利用方式为主,有利于改善桂西南石漠化地区岩
溶山地的土壤生态环境.
参考文献:
BaoSD(鲍士旦)．２０００．SoilAgriculturalChemistryAnalysis(土
壤农化分析)[M]．Beijing(北京):ChinaAgriculturePress(中
国农业出版社)
ChenHJ(陈红军),MengH(孟虎),ChenJH(陈钧鸿)．２００８．
Effectsoftwobiopesticidesonsoilinvertaseactivity(两种生物
农药对土壤蔗糖酶活性的影响)[J]．Ecol&Environ(生态环
５６４４期　　 　　　　　徐广平等:不同土地利用方式对桂西南岩溶山地土壤酶活性的影响
境),１７(２):５８４－５８８
CuiXX(崔晓晓),WangJJ(王纪杰),LuoHN(罗惠宁),etal．
２０１１．VariationofsoilenzymeactivitiesunderdifferentvegＧ
etationrestorationstagesinKarstgorgedistrict(喀斯特峡谷
区植被恢复过程中土壤酶活性的变化)[J]．JNanjingFor
Univ:NatSciEdit(南京林业大学学报􀅰自然科学版),３５
(２):１０３－１０７
GroffmanPM,McDowelbWH,MyerscJC,etal．２００１．SoilmiＧ
crobialbiomassandactivityintropicalriparianforests[J]．Soil
BiolBiochem,３３:１３３９－１３４８
GuanSM(关松萌)．１９８６．SoilEnzymeandItsResearchMethods
(土壤酶及其研究方法)[M]．Beijing(北京):AgriculturePress
(农业出版社)
HamerU,UngerM,MakeschinF．２００７．ImpactofairＧdryingand
rewettingonPLFAprofilesofsoilmicrobialcommunities[J]．J
PlantNutrSoilSci,１７０:２５９－２６４
HeCX(何成新),HuangYQ(黄玉清),LüSH(吕仕洪),etal．
２００７．Rehabilitationprocessof“RockyDesert”region．improveＧ
mentoffarmfuelanditsecologicalefficiency(石漠化地区农村
能源结构调整及其生态经济效应分析—以广西平果县龙何屯
为例)[J]．Guihaia(广西植物),２７(６):８５５－８６０
JiangZC(蒋忠诚),LiXK(李先琨),HuBQ(胡宝清),etal．２０１１．
ResearchontheComprehensiveTreatmentofRockyDesertificaＧ
tionatKarstMountainAreainGuangxiProvince(广西岩溶山
区石漠化及其综合治理研究)[M]．Beijing(北京):Science
Press(科学出版社)
JiaoXG(焦晓光),SuiYY(隋跃宇),ZhangXY(张兴义)．２００８．
Studyontherelationshipbetweensoilorganicmattercontent
andsoilureaseactivity(土壤有机质含量与土壤脲酶活性关系
的研究)[J]．SystSciComprStudInagr(农业系统科学与综
合研究),２４(４):４９４－４９６
LinN(林娜),LiuY(刘勇),LiGL(李国雷),etal．２０１０．ReＧ
searchprogressonforestsoilenzyme(森林土壤酶研究进展)
[J]．WorldForRes(世界林业研究),２３(４):２１－２５
LiuF(刘方),WangSJ(王世杰),LuoHB(罗海波),etal．２００８．
MicroＧhabitatsinkarstforestecosystemandvariabilityofsoils
(喀斯特森林生态系统的小生境及其土壤异质性)[J]．Acta
PedolSin(土壤学报),４５(６):１０５－１０６
LuoWQ(罗为群),JiangZC(蒋忠诚),QinXQ(覃小群)．２００８．
ContrastexperimentalstudyonthemethodsofcalcareoussoilaＧ
meliorationinKarsmountainousarea—acasestudyofLonghe
hamlet,pingguocouny,Guangxi(岩溶石山区石灰土改良方法
及对比试验研究—以广西平果县龙何屯为例)[J]．EarthEnＧ
vir(地球与环境),３６(１):８７－９２
LüSH(吕仕洪),LuSH(陆树华),LiXK(李先琨),etal．２００５．
SiteTypesoftherockydesertificationareaandpreliminaryecoＧ
logicrestorationtestinPingguoCountry,Guangxi(广西平果县
石漠化地区立地划分与生态恢复试验初报)[J]．ArsologSin
(中国岩溶),２４(３):１９６－２０１
LüSH(吕仕洪),LiXK(李先琨),LuSH(陆树华),etal．２００９．
PreliminarystudyonseedlingandafforestationofrareandenＧ
dangeredtreesinkarstregionofSouthwestGuangxi(桂西南岩
溶地区珍稀濒危树种育苗与造林初报)[J]．Guihaia(广西植
物),２９(２):２２２－２２６
OuZL(欧祖兰),LüSH(吕仕洪),LuSH(陆树华),etal．２００６．
Preliminarystudyonsoilseedbanksofdegradedkarstvegetation
inSouthwestGuan(桂西南峰丛洼地退化植被土壤种子库的
初步研究)[J]．Guihaia(广西植物),２３(４):２１－２５
WuJ,BrookesPC．２００５．TheproportionalmineralisationofmicroＧ
bialbiomassandorganicmattercausedbyairＧdryingandrewetＧ
tingofagrasslandsoil[J]．SoilBiolBioch,３７:５０７－５１５
ZhangB,PengXH,ZhaoQG,etal．,２００４．Eluviationofdissolved
organiccarbonunderwettinganddryinganditsinfluenceonwaＧ
terinfiltrationindegradedsoilsrestoredwithvegetation[J]．
EurJSoilSci,５５:７２５－７３７
ZhouW(周玮),ZhouYC(周运超)．２０１０．Soilenzymeactivities
underdifferentvegetationtypesinBeipanRiverKarstgorgedisＧ
trict(北盘江喀斯特峡谷区不同植被类型的土壤酶活性)[J]．
SciSilvSin(林业科学),４６(１):１３６－１４１
􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕
(上接第５６４页Continuefrompage５６４)
　藏期间理化性状的变化)．SouthChinFruits(中国南方果树),
３３(６):２２－２３
FangB(方波),PengSA(彭抒昂),ShengWL(盛文磊),etal．
２００９．Fruitqualitychangeofdelayedharvestedcitrusunder
protectedcultivation(温州蜜柑设施延迟栽培条件下的果实
品质变化[J]．HubeiAgricSci(湖北农业科学),４８(１０):
２４６９－２４７３
GuoLL(郭琳琳),LiuQ(刘庆),YiHL(伊华林)．２００７．Effectof
twofreshＧkeepingmethodsonflavorandcolorqualityinNavel
orangefruit(２种保鲜方法对脐橙果实风味和色泽变化的影
响)[J]．JFruitSci(果树学报),２４(６):７９２－７９５
HuangYH(黄永红),ZengJW(曾继吾),ZhouBR(周碧容),etal．
２００９．EffectofrainsheltercultivationonLongmenNianju(CitＧ
rusreticulateBlanco)fruitqualitiesduringonthetreestorage
(避雨栽培对‘龙门年橘’留树保鲜期间果实品质的影响)[J]．
ActaHorticSin(园艺学报),３６(７):１０４９－１０５４
HuttonRJ,LandsbergJJ．２０００．TemperaturesumsexperiencedbeＧ
foreharvestpartialydeterminethepostＧmaturationjuicingqualiＧ
tyoforangesgrownintheMurrumbidgeeIrrigationAreas(MIA)
ofnewSouthWales[J]．JSciFoodAgric,８０(２):２７５
LiangGS(梁关生),MaiGR(麦国荣),ZhuJM(朱捷梅)．２０１１．
StudyontheeffectofShatangjufruitcovringfilmduringonthe
treestorage(薄膜覆盖对沙糖橘果实留树保鲜的效果研究)
[J]．GuangdongAgricSci(广东农业科学),(２):９１－９２
MeiZM(梅正敏),XiaoYH(肖远辉),MaiSQ(麦适秋),etal．
２０１２．ChangesofsoilmoistureandfruitqualityofKumquatsby
coveringfilmonthecrown(树冠盖膜留树贮藏金柑树盘土壤水
分及果实品质的变化)[J]．SouthChinFruits(中国南方果
树),４１(１):１１－１３
ShiXG(石学根),ShenGX(沈光献)．２００３．Theoccurrenceand
preventedofSatsumaMandarinfruitpuffiness(温州蜜柑果实浮
皮的发生及其预防)[J]．ZhejiangCitrus(浙江柑橘),２０(２):
１７－１８
WangMZ(王明召),MongJS(莫健生),TangYL(唐燕玲),etal．
２０１１．ThepreliminaryinvestigationontheimpactofShatangju
forcoveringfilminthewinter(冬季薄膜覆盖对沙糖橘影响的
初步调查)[J]．SouthernHortic(南方园艺),２２(１):２４－２５
ZenL(曾朗),CaiBL(蔡柏龄),ZhuXY(朱晓云),etal．２００４．
studyontechniquesofNanfengmijuunderprotectedcultivation
(南丰蜜橘设施栽培技术研究)[J]．SouthChinFruits(中国南
方果树),３３(５):１３－１４
６６４ 广　西　植　物　　　 　　　　　　　　　　　　　　３４卷