全 文 ：中国生态农业学报 2009年 5月 第 17卷 第 3期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, May 2009, 17(3): 500−505


* 国家自然科学基金项目(40471048)资助
** 通讯作者, E-mail: liyan@ms.xjb.ac.cn
弋良朋(1974~), 男, 汉族, 博士, 讲师, 研究方向为植物生态学。E-mail: yiliangp@mails.gucas.ac.cn
收稿日期: 2008-04-06 接受日期: 2008-09-21
DOI: 10. 3724/SP.J.1011.2009.00500
荒漠盐生植物根际土壤酶活性的变化*
弋良朋 1 马 健 2 李 彦 2**
(1. 天津师范大学城市与环境科学学院 天津 300387; 2. 中国科学院新疆生态与地理研究所 乌鲁木齐 830011)
摘 要 利用根袋法研究了荒漠盐土和灌耕灰漠土中 6 种不同荒漠盐生植物根际养分和酶活性特征。结果表
明: 两种土壤中, 根际土全氮含量比非根际土高, 但全磷却比非根际土低。根际土有效态养分的变化则与全态
相反, 6种植物的根际土有效氮含量均显著低于非根际土, 除芦苇外, 根际土有效磷含量均高于非根际土。6种
植物中, 钠猪毛菜根际土有效氮亏缺最高, 有效磷富集也最少。分析测定了根际土和非根际土转化酶、蛋白酶、
过氧化氢酶、脲酶、中性磷酸酶和碱性磷酸酶活性及其与土壤养分的关系。结果表明: 过氧化氢酶、脲酶和
蛋白酶在两种土壤的植物根际表现出相反的变化, 荒漠盐土中, 根际土 3 种酶的活性均高于非根际土; 而灌
耕灰漠土的根际土 3 种酶活性均低于非根际土。荒漠盐土碱性磷酸酶、过氧化氢酶和转化酶与几种主要养分
含量有很强的相关性, 较好地体现了荒漠盐土根际的养分状况, 也说明盐生植物对荒漠盐土酶活性有较大的
影响。
关键词 荒漠盐土 灌耕灰漠土 根际 盐生植物 土壤养分 土壤酶活性
中图分类号: Q945.12 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2009)03-0500-06
Dynamics of soil enzyme activity in the rhizosphere of desert halophyte
YI Liang-Peng1, MA Jian2, LI Yan2
(1. College of Urban and Environmental Sciences, Tianjin Normal University, Tianjin 300387, China;
2. Xinjiang Institute of Ecology and Geography, Chinese Academy of Sciences, Urumqi 830011, China)
Abstract A rhizobag experiment was conducted in desert solonchak and cultivated gray desert soils to investigate nutrient content
and soil enzyme activity in the rhizospheres of six desert halophytes. The results show significant increase in total N and decrease in
total P in the rhizosphere in comparison with bulk soil. Available N and P have inverse dynamics in that while available N decreases,
available P increases, except for Phragmites communis Trin. Available N deficit is highest while accumulated available P is lowest in
Salsola nitraria Pall among the six halophytes. Analysis for sucrase, protease, urease, neutral phospherease, alkaline phosphcrease
and catalase activity as well as its relationship with soil nutrient content shows inverse dynamics for sucrase, protease and catalase in
both soil rhizospheres. In solonchak soils, the activity of the three soil enzymes in the rhizosphere is generally higher than in bulk
soils while that in cultivated gray-desert soils are lower. In solonchak soils, the activity of alkaline phosphcrease, catalase and inver-
tase is significantly related with soil nutrient content, which could be a strong indicator of soil nutrient status. The results suggest
significant impact of halophyte on enzyme activity in desert solonchak.
Key words Desert solonchak soil, Cultivated gray desert soil, Rhizosphere, Halophyte, Soil nutrient, Soil enzyme activity
(Received April 6, 2008; accepted Sept. 21, 2008)
土壤是一个活的生态系统, 土壤酶因其与土壤
理化性质、环境条件等密切相关, 被作为土壤生态
系统变化的敏感指标。土壤酶是可催化土壤生物学
反应的蛋白质 , 主要来自土壤微生物和植物根系 ,
以及土壤动物和进入土壤的动植物残体。植物可直
接或间接地影响土壤酶, 植物的活根通过分泌胞外
酶及刺激土壤微生物的活性而影响土壤酶活性[1]。
植物根际的重要性已得到广泛认识 [2], 根际是植物
与土壤环境接触的重要界面, 对环境更为敏感, 更
易对土壤环境做出反应 [3]; 也是土壤化学和生物学
第 3期 弋良朋等: 荒漠盐生植物根际土壤酶活性的变化 501


性质最活跃的微域 ; 植物根际是植物根系生长发
育、营养成分吸收和新陈代谢的场所, 根际土壤酶
的种类和活性对土壤养分的有效化产生影响, 从而
影响作物的吸收利用[4]。荒漠盐生植物所具有的较
强的耐盐和耐旱性, 可能也与其根际土壤酶的特性
有关, 而盐生植物的根际土壤酶特征可能是荒漠盐
生植物有效吸收、利用土壤养分和适应盐渍环境的
最直接表征之一。但对干旱区荒漠盐生植物根际的
研究非常有限 , 尤其对土壤酶活性很少有人关注 ,
对荒漠盐生植物土壤酶活性进行研究, 有助于持续
开发利用和保护这些地区的盐生植物资源。
本文以古尔班通古特沙漠南缘盐生荒漠中的 6
种最常见的盐生植物为研究对象, 采用盆栽根袋法
研究其根际土壤酶活性的特征, 以期探明不同类型
荒漠盐生植物根际土与非根际土之间酶活性的变化,
了解根际土壤酶活性在荒漠盐生植物适应干旱、盐
渍环境中的作用。
1 材料与方法
1.1 植物材料
选用古尔班通古特沙漠南缘 6 种最常见的盐生
植物 : 钠猪毛菜(Salsola nitraria Pall.)、囊果碱蓬
(Suaeda physophora Pall.)、盐爪爪［Kalidium foliatum
(Pall.) Moq.］、刚毛柽柳(Tamarix hispida Willd.)、
琵琶柴［Reaumuria soongorica (Pall.) Maxim.］和芦
苇(Phragmites communis Trin.)为试验材料, 其中钠
猪毛菜、囊果碱蓬和盐爪爪是稀盐盐生植物, 刚毛
柽柳和琵琶柴是泌盐盐生植物, 芦苇是拒盐盐生植
物。这些典型的荒漠盐生植物对干旱、瘠薄和强盐
渍化的荒漠土壤环境有很强的适应性。供试植物种
子于 2005 年 10 月在距中国科学院阜康荒漠生态试
验站东南约 3 km的盐生荒漠中采集。
1.2 植物的根袋培养及样品采集
试验采用盆栽根袋法模拟装置 [5]在温室内进
行。选择当地两种典型土壤——盐土和灌耕灰漠土,
盐土采集于上述供试盐生植物自然分布的荒漠, 灌
耕灰漠土采集于当地的棉田 , 供试土壤基本性质
见表 1。采集的土壤室内晾干后粉碎并充分混匀, 过
0.5 mm 筛, 加蒸馏水至 140 g·kg−1土壤含水量备
用。用塑料封口机将 30 μm孔径的尼龙网纱制成直
径 3 cm、高 15 cm的根袋, 保证供试植物根系不长
出根袋, 每个根袋内装入备好的土壤 240 g, 相同的
供试土壤也装入高 40 cm、直径 30 cm的盆中, 然后
在盆中央埋入 1 个根袋。每个根袋内播入露白的植
物种子 15粒, 出苗后每个根袋留苗 6株。生长期内
每 15 d浇水 1次, 每个处理浇等量的蒸馏水 3 L, 不
做任何其他处理。植物生长 100 d后, 每种植物选择
出苗和长势基本一致的 12 盆留作采样, 即 12 个重
复, 当所有植物的根系都完全充满根袋后, 取出根
袋中 2 cm以下的土壤作为根际土, 土壤样品室内阴
干后待测。另外设置 12个没有埋放根袋及植物的盆
做为非根际土, 管理方式及取样时间和方法同根袋
法处理。
1.3 土壤养分、盐分及酶活性的测定
土壤全氮采用开氏法, 全磷用 HCl-HF 消化钼
锑抗比色法, 有效氮用碱解扩散法, 有效磷用 Brayl
法测定。
土壤转化酶活性为以蔗糖为基质, 采用比色法
测定释放的葡萄糖含量; 蛋白酶活性为以干酪素为
基质, 采用比色法测定释放的甘氨酸含量; 脲酶活
性为以尿素为基质, 采用比色法测定的 NH3-N 释放
量; 过氧化氢酶活性测定以过氧化氢为基质, 用 0.1
mol·L−1 KMnO4 滴定; 磷酸酶活性为以磷酸苯二钠
为基质, 采用比色法测定释放的酚量。以上测定的
具体方法见参考文献[6−8]。
1.4 数据分析处理
数据采用 SPSS 12.0 进行方差分析和多重比较,
用 Origin 7.0进行绘图。
2 结果与分析
2.1 不同盐生植物根际土壤的酶活性
2.1.1 过氧化氢酶活性
土壤过氧化氢酶可促进土壤中多种化合物氧化,
防止过氧化氢积累对生物体产生的毒害。两种土壤
根际土过氧化氢酶活性与非根际土不同(图 1)。荒漠
盐土中, 除芦苇外, 其他 5 种盐生植物根际土过氧

表 1 试验用荒漠盐土和灌耕灰漠土的主要性质
Tab. 1 Some properties of experimental soils
土壤类型
Soil type
pH
总盐
Total salt
(g·kg−1)
有机碳
Organic C
(g·kg−1)
全氮
Total N
(g·kg−1)
全磷
Total P
(g·kg−1)
全钾
Total K
(g·kg−1)
有效氮
Available N
(mg·kg−1)
有效磷
Available P
(mg·kg−1)
速效钾
Available K
(mg·kg−1)
荒漠盐土
Desert solonchak soil
8.32 14.25 2.96 0.361 0.842 18.454 30.18 13.63 384
灌耕灰漠土
Cultivated gray desert soil
7.85 5.06 6.83 0.506 1.088 18.571 70.14 38.46 495

502 中国生态农业学报 2009 第 17卷



图 1 不同类型土壤中 6种盐生植物根际土和非根际土酶活性的比较
Fig. 1 Enzyme activities in bulk soil and rhizosphere of six halophytes in different soil types

化氢酶活性均显著高于非根际土, 而灌耕灰漠土中
6 种植物根际土过氧化氢酶活性与非根际土差异不
显著。荒漠盐土中芦苇根际土过氧化氢酶活性相对
于非根际土增加最小, 灌耕灰漠土中囊果碱蓬和盐
爪爪根际土过氧化氢酶活性最低。
2.1.2 脲酶活性
脲酶能分解有机物质 , 促其水解生成 NH3 和
CO2, 其中NH3是植物氮素营养的直接来源, 脲酶活
性可以表示土壤氮素情况。两种土壤中根际土脲酶
活性与非根际土呈相反的变化趋势(图 1)。荒漠盐土
中, 除芦苇外其他 5 种盐生植物根际土脲酶活性均
显著高于非根际土, 而灌耕灰漠土中 6 种植物根际
土脲酶活性却显著低于非根际土。荒漠盐土中钠猪
毛菜根际土脲酶活性显著高于其他 5种植物; 灌耕灰
漠土中钠猪毛菜根际土脲酶活性也高于其他 5 种植
物, 且与囊果碱篷、盐爪爪、琵琶柴和芦苇差异显著。
2.1.3 磷酸酶活性
磷酸酶能促进土壤有机磷化合物水解, 生成能
为植物利用的无机态磷。两种土壤中, 6种植物根际
土碱性磷酸酶活性均显著高于非根际土; 中性磷酸
酶活性也均高于非根际土, 且在荒漠盐土中增加的
程度更高。比较不同土壤两种磷酸酶活性可以看出,
中性磷酸酶活性比碱性磷酸酶活性的变化程度更大,
荒漠盐土磷酸酶活性的变化程度高于灌耕灰漠土 ,
说明磷酸酶活性受土壤 pH影响较大(图 1)。
2.1.4 蛋白酶活性
蛋白酶能水解各种蛋白质和肽类等化合物为氨
基酸。因此土壤蛋白酶的活性与土壤中氮素营养的
转化存在着极重要的关系。两种土壤中 6 种植物根
际土中的蛋白酶活性变化与脲酶类似(图 1)。
第 3期 弋良朋等: 荒漠盐生植物根际土壤酶活性的变化 503


2.1.5 转化酶活性
转化酶能把高分子化合物分解成可被植物和微
生物利用的营养物质 , 是至今研究最多的土壤酶 ,
土壤转化酶活性常用来表示土壤转化程度和肥力水
平。本研究中, 植物根际荒漠盐土和灌耕灰漠土的
转化酶活性变化相似(图 1)。荒漠盐土中, 6种植物根
际转化酶活性均极显著高于非根际土; 灌耕灰漠土
中, 囊果碱蓬、盐爪爪和钠猪毛菜根际土转化酶活
性均显著高于非根际土。
2.2 不同盐生植物根际土壤主要养分含量及其与土
壤酶活性的相关性分析
2.2.1 根际土与非根际土主要养分的差异
从表 2 和表 3 可以看出, 荒漠盐土根际土全氮
含量比非根际土高, 而灌耕灰漠土则相反。荒漠盐
土中除刚毛柽柳外的 5 种植物及灌耕灰漠土中的 6
种植物根际土与非根际土全氮含量差异均达显著水
平; 荒漠盐土中盐爪爪、钠猪毛菜和芦苇及灌耕灰
漠土中 6种植物根际土全磷含量显著低于非根际土。
说明根际环境对土壤氮素养分有一定的活化作用。
根际土有效态养分的变化与全态养分相反。从
表 2 可以看出, 荒漠盐土根际土的有效氮含量比非
根际土显著降低。除芦苇外, 根际土有效磷含量都
高于非根际土。囊果碱蓬、盐爪爪、刚毛柽柳和琵
琶柴根际土有效磷含量分别比非根际土增加
26.49%、21.42%、17.09%和 22.08%, 而芦苇则降低
21.86%。荒漠盐土中钠猪毛菜根际土有效氮亏缺最
高, 有效磷富集也最少, 这可能是因为其是一年生
草本植物, 生长较快, 吸收养分速率较高。从表 3可
以看出, 灌耕灰漠土中, 6种盐生植物根际土有效氮
含量显著低于非根际土; 囊果碱蓬、盐爪爪、钠猪毛

表 2 荒漠盐土不同盐生植物根际土和非根际土主要养分含量及其与土壤酶活性的相关性
Tab. 2 Nutrient content and its correlation with enzyme activity in desert solonchak soil
与土壤酶的相关系数
Correlation coefficient with soil enzyme activity 养分
Nutrient
土壤
Soil
含量
Content M1 M2 M3 M4 M5 M6
非根际土 Bulk soil 0.32d 0.69* 0.08 0.15 0.67* 0.94** 0.05
囊果碱蓬 S. physophora 0.40ab 0.74* −0.58* −0.65* 0.78** 0.85** 0.85**
盐爪爪 K. foliatum 0.41a 0.83** −0.62* −0.47* 0.76* 0.67* 0.67*
钠猪毛菜 S. nitraria 0.37bc 0.86** −0.69* −0.56* 0.68* 0.76* 0.61*
刚毛柽柳 T. hispida 0.34cd 0.59* −0.71* −0.79** 0.85** 0.70* 0.79**
琵琶柴 R. soongorica 0.39ab 0.62* −0.85* −0.63* 0.79** 0.83** 0.65*
全氮
Total N
(g·kg−1)
根际土
Rhizosphere
soil
芦苇 P. communis 0.39ab 0.78* −0.62* −0.82** 0.75* 0.92** 0.84**
非根际土 Bulk soil 0.87a 0.35 0.13 0.24 0.11 0.18 0.06
囊果碱蓬 S. physophora 0.82ab 0.21 0.73* 0.09 0.14 0.13 0.21
盐爪爪 K. foliatum 0.69e 0.15 0.68* 0.11 0.10 0.15 0.09
钠猪毛菜 S. nitraria 0.73de 0.24 0.76** 0.23 0.24 0.25 0.16
刚毛柽柳 T. hispida 0.80abc 0.10 0.84** 0.10 0.20 0.11 0.05
琵琶柴 R. soongorica 0.80abc 0.08 0.64* 0.13 0.17 0.14 0.13
全磷
Total P
(g·kg−1)
根际土
Rhizosphere
soil
芦苇 P. communis 0.75cde 0.36 0.45* 0.07 0.15 0.22 0.25
非根际土 Bulk soil 33.18a 0.84** 0.21 0.36 0.26 0.91** 0.64*
囊果碱蓬 S. physophora 24.21b 0.26 0.78** 0.85** 0.95** 0.29 0.58*
盐爪爪 K. foliatum 25.56b 0.34 0.76** 0.92** 0.92** 0.12 0.68*
钠猪毛菜 S. nitraria 13.56c 0.42 0.61* 0.84** 0.88** 0.06 0.76*
刚毛柽柳 T. hispida 23.14b 0.11 0.57* 0.70* 0.95** 0.14 0.52*
琵琶柴 R. soongorica 23.65b 0.23 0.64* 0.74* 0.96** 0.03 0.63*
有效氮
Available N
(mg·kg−1)
根际土
Rhizosphere
soil
芦苇 P. communis 25.01b 0.63* 0.73* 0.64* 0.97** 0.85** 0.94**
非根际土 Bulk soil 13.63d 0.75* 0.35 0.24 0.39 0.68* 0.54*
囊果碱蓬 S. physophora 17.24a 0.13 0.89** 0.58* 0.93** 0.23 0.69*
盐爪爪 K. foliatum 16.55b 0.16 0.75** 0.85** 0.95** 0.12 0.66*
钠猪毛菜 S. nitraria 14.51d 0.27 0.87** 0.70* 0.82** 0.05 0.88**
刚毛柽柳 T. hispida 15.96bc 0.24 0.95** 0.64* 0.86** 0.02 0.74*
琵琶柴 R. soongorica 16.64b 0.31 0.92** 0.86** 0.94** 0.23 0.70*
有效磷
Available P
(mg·kg−1)
根际土
Rhizosphere
soil
芦苇 P. communis 10.65e 0.78* 0.68* 0.82** 0.73* 0.75* 0.65*
M1: 脲酶 Urease [μg(NH3-N)·g−1·24h−1]; M2: 碱性磷酸酶 Alkaline phosphatase [μg(苯酚)·g−1·24h−1]; M3: 中性磷酸酶 Neutral
phosphatase[μg(苯酚)·g−1·24h−1]; M4: 过氧化氢酶 Catalase [mL(0.1mol·L−1KMnO4)·g−1·24h−1]; M5: 蛋白酶 Protease[μg(甘氨酸)·g−1·24h−1];
M6: 转化酶 Invertase[μg(葡萄糖)·g−1·24h−1]. 不同小写字母表示差异显著 Different small letters mean significant difference. N=12. * P<0.05, **
P<0.01.下同 The same below.
504 中国生态农业学报 2009 第 17卷


表 3 灌耕灰漠土中不同盐生植物根际和非根际土主要养分含量及其与土壤酶活性的相关性
Tab. 3 Nutrient content and its correlation with enzyme activity in cultivated gray desert soil
与土壤酶的相关系数
Correlation coefficient with soil enzyme activity 养分
Nutrient
土壤
Soil
含量
Content
M1 M2 M3 M4 M5 M6
非根际土 Bulk soil 0.67a 0.94* 0.23 0.12 0.31 0.79** 0.09
囊果碱蓬 S. physophora 0.38c 0.86** 0.61* 0.65* 0.24 0.69* 0.25
盐爪爪 K. foliatum 0.56b 0.78** 0.68* 0.76* 0.13 0.86** 0.03
钠猪毛菜 S. nitraria 0.36c 0.85** 0.59* 0.69* 0.34 0.77* 0.25
刚毛柽柳 T. hispida 0.51b 0.76* 0.60* 0.56* 0.15 0.64* 0.23
琵琶柴 R. soongorica 0.54b 0.89** 0.79** 0.45* 0.23 0.69* 0.04
全氮
Total N
(g·kg−1)
根际土
Rhizosphere soil
芦苇 P. communis 0.42c 0.74* 0.54* 0.69* 0.22 0.84** 0.18
非根际土 Bulk soil 1.08a 0.15 0.25 0.21 0.12 0.13 0.06
囊果碱蓬 S. physophora 0.72c 0.25 0.17 0.05 0.09 0.28 0.19
盐爪爪 K. foliatum 0.85b 0.21 0.13 0.18 0.17 0.07 0.04
钠猪毛菜 S. nitraria 0.68c 0.31 0.31 0.25 0.16 0.15 0.05
刚毛柽柳 T. hispida 0.86b 0.26 0.26 0.05 0.03 0.23 0.19
琵琶柴 R. soongorica 0.81b 0.10 0.06 0.15 0.08 0.16 0.21
全磷
Total P
(g·kg−1)
根际土
Rhizosphere soil
芦苇 P. communis 0.61d 0.29 0.32 0.22 0.21 0.25 0.15
非根际土 Bulk soil 71.36a 0.75* 0.15 0.34 0.14 0.93* 0.94**
囊果碱蓬 S. physophora 43.52c 0.68* −0.95** −0.58* 0.23 0.97** 0.84**
盐爪爪 K. foliatum 45.38c 0.71* −0.92** −0.87** 0.13 0.94** 0.65*
钠猪毛菜 S. nitraria 35.61d 0.85* −0.83* −0.98** 0.03 0.85** 0.58*
刚毛柽柳 T. hispida 56.36b 0.82** −0.65* −0.69** 0.15 0.92** 0.86**
琵琶柴 R. soongorica 58.46b 0.67* −0.84** −0.76** 0.19 0.80** 0.83**
有效氮
Available N
(mg·kg−1)
根际土
Rhizosphere soil
芦苇 P. communis 40.64c 0.88** −0.56* −0.69* 0.11 0.85** 0.96**
非根际土 Bulk soil 38.46a 0.72* 0.15 0.24 0.22 0.93** 0.30
囊果碱蓬 S. physophora 26.35c 0.65* 0.83** 0.68* 0.09 0.96** 0.22
盐爪爪 K. foliatum 25.36c 0.63* 0.88** 0.69* 0.03 0.84** 0.24
钠猪毛菜 S. nitraria 20.15d 0.75* 0.94** 0.82** 0.10 0.93** 0.14
刚毛柽柳 T. hispida 32.54ab 0.67* 0.75* 0.93** 0.12 0.67* 0.17
琵琶柴 R. soongorica 34.58a 0.77* 0.95** 0.96** 0.06 0.78** 0.28
有效磷
Available P
(mg·kg−1)
根际土
Rhizosphere soil
芦苇 P. communis 28.68bc 0.82** 0.89** 0.84** 0.25 0.93** 0.65*

菜和芦苇根际土有效磷磷含量也显著低于非根际土。
2.2.2 根际土主要养分与土壤酶活性的相关性
荒漠盐土中, 6种盐生植物的根际土和非根际土
全氮含量与脲酶活性都显著相关; 非根际土速效氮
含量与脲酶活性极显著相关, 而除芦苇外其他 5 种
植物根际土速效氮含量与脲酶活性相关不显著。6
种植物非根际土和根际土全磷含量与脲酶活性均无
显著相关性; 非根际土及芦苇根际土有效磷含量与
脲酶活性显著相关, 其他 5 种植物根际土有效磷与
脲酶活性均无显著相关性。灌耕灰漠土中, 6种盐生
植物根际土和非根际土全氮和速效氮含量与脲酶活
性都显著相关, 根际土和非根际土全磷与脲酶活性
均无显著相关性, 而速效磷则都呈显著相关。
荒漠盐土中 6 种盐生植物根际土和非根际土全
氮含量与过氧化氢酶活性显著或极显著相关; 而非
根际土速效氮含量与过氧化氢酶活性相关不显著 ,
根际土中却极显著。过氧化氢酶活性与非根际土和
根际土全磷相关性不显著; 与有效磷在非根际土中
相关性不显著, 根际土却显著或极显著相关。灌耕
灰漠土中 6种植物根际土和非根际土全氮、速效氮、
全磷和有效磷与过氧化氢酶活性均无显著相关性。
荒漠盐土中 6 种盐生植物根际土碱性磷酸酶活
性与全氮呈显著负相关, 在非根际土中相关性不显
著; 与速效氮在非根际土中相关性不显著, 而在根
际土显著相关。非根际土碱性磷酸酶活性与全磷和
有效磷相关性都不显著, 而在根际土中却极显著或
显著相关。灌耕灰漠土中, 根际土碱性磷酸酶活性
与全氮呈显著正相关, 与速效氮呈显著负相关, 非
根际土与氮素养分相关性不显著; 碱性磷酸酶与非
根际土和根际土中全磷相关性都不显著; 而与有效
磷在根际土中相关显著, 在非根际土不显著。荒漠
盐土中 6 种盐生植物非根际土和根际土中性磷酸酶
活性与全磷相关性不显著, 与全氮、速效氮和有效
磷相关性与碱性磷酸酶相同。灌耕灰漠土中性磷酸
酶活性与全氮、速效氮、全磷和有效磷的相关性特
征与碱性磷酸酶相同。
第 3期 弋良朋等: 荒漠盐生植物根际土壤酶活性的变化 505


荒漠盐土中 6 种盐生植物根际土转化酶活性与
全氮相关性显著, 非根际土中不显著; 与速效氮显
著相关。6 种植物根际土和非根际土转化酶活性与
全磷相关性不显著, 而与有效磷却显著相关。灌耕
灰漠土 6 种植物根际土和非根际土转化酶活性与全
氮和全磷相关性都不显著 , 而与速效氮显著相关 ,
除芦苇根际土转化酶活性与有效磷显著相关外, 其
他 5种植物根际和非根际土相关性均不显著。
在盐土和灌耕灰漠土中, 蛋白酶活性与全氮、
速效氮、全磷和有效磷的相关性特征与脲酶相同。
3 讨论
土壤中一切的生物化学反应都是在土壤酶催化
下完成的, 土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶等水解酶活
性能够表征土壤碳、氮、磷等养分的循环状况[9,10]。
从本研究可以看出, 不管是在荒漠盐土和灌耕灰漠
土中, 根际土酶活性和土壤几种主要营养之间都具
有很强的相关性 , 尤其在荒漠盐土中 , 说明生长
在其中的盐生植物对荒漠盐土里的酶活性有更大的
影响 , 这也是这些植物长期适应荒漠盐土环境的
结果。
过氧化氢酶、脲酶和蛋白酶活性在两种土壤(盐
土和非盐土)植物根际表现出相反的变化。盐土中,
过氧化氢酶活性在根际土显著升高, 表明荒漠盐生
植物为防止过氧化氢积累对植物体的毒害作用而产
生一定的反映, 说明这些植物对荒漠盐土的良好适
应性 ; 脲酶和蛋白酶活性在根际土显著升高表明 ,
盐土中由于氮素缺乏, 植物通过自身调节使根际环
境对氮素的转化起了促进作用。不同土壤类型的差
异可能是由于每种土壤类型的起源及发育条件不同,
有机质含量、集聚其中的生物体种类和活动以及由
此组成的生物过程强度等方面均有差别, 每种类型
的土壤有其固有的酶活性水平[11,12]。
荒漠盐土中, 碱性磷酸酶、过氧化氢酶和转化
酶与土壤几种主要养分含量有很强的相关性, 较好
地表现了荒漠盐土根际的养分状况, 因此, 这 3 种
酶可用来指示荒漠盐生植物根际的养分变化, 作为
土壤根际肥力诊断的酶学指标。
Hofmann 提出用土壤酶活性作为衡量土壤的生
物学活性与生产力的指标[13], 其后有些学者建议将
其用于农业生产实际。近年来, 我国学者也积极开
展了对红壤、黑土、黑垆土、棕色石灰土、冲积土
等土壤酶活性与土壤肥力的关系研究, 肯定了酶活
性可以作为衡量土壤肥力的指标[10,14]。本研究对荒
漠盐生植物根际酶活性的研究是对酶学研究的一个
有力补充, 对将来开展荒漠盐土的研究奠定了一定
的基础。
从本研究结果可以看出, 芦苇根际土壤酶活性
与其他 5 种植物有明显差异, 尤其在荒漠盐土中,
表明芦苇对土壤环境的适应性与其他几种盐生植物
不同, 这可能和其自身对盐土的生理适应机理有关。
本研究选用的是盐生植物苗期阶段, 而对荒漠
盐生植物不同发育阶段根际土壤酶活性的变化还有
待进一步研究。本研究表明, 不同土壤以及不同盐
生植物根际土壤酶活性变化不同, 导致这一结果的
机理尚不十分清楚, 以后应结合土壤微生物特征进
一步研究; 土壤酶活性变化对荒漠土壤可持续发展
的影响也有待进一步研究。
参考文献
[1] Shkjins J. History of abiontic soil enzyme research[M]//Bums
R.G. Soil Enzymes. New York: Academic Press, 1978
[2] Toal M. E., Yeomans C. V., Killham K. S., et al. A review of
rhizosphere carbon flow modeling[J]. Plant Soil, 2000, 222:
263−281
[3] Lynch J. P. Root architecture and plant productivity [J]. Plant
Physio., 1995, 109: 7−13
[4] Morris R. A., Garrity D. P. Resource capture and utilization in
intercropping: Non nitrogen nutrients[J]. Field Crop. Res.,
1993, 34: 319−334
[5] McGrath S. P., Shen Z. G., Zhao F. J. Heavy metal uptake and
chemical changes in the rhizosphere of Thlaspi caerulescens
and Thlaspi ochroleucum grown in contaminated soils[J].
Plan Soil, 1997, 188: 153−159
[6] 周礼恺. 土壤酶学[M]. 北京: 科学出版社, 1987: 116−267
[7] 关松荫. 土壤酶及其研究法[M]. 北京: 农业出版社, 1986:
98−123
[8] 鲁如坤. 土壤农业化学分析方法[M]. 北京: 中国农业科技
出版社, 2000
[9] Sparling G. P. The substrate-induced respiration[M]//Alef K.,
Nannipieri P. Methods in Applied Soil Microbiology and
Biochemistry. London: Academic Press, 1995: 97−104
[10] 秦韧, 杨团结, 刘树堂, 等. 长期定位施肥对无石灰性潮土
酶活性的影响[J].中国生态农业学报, 2007, 15(1): 33−36
[11] Speir T. W., Lee R., Pansier E. A., et al. A comparison of
sulphatase, utease and protease activities in planted and fal-
low soils[J]. Soil Bio. Biochem., 1980, 12: 28l−29l
[12] Rossel D. Use of enzymes in soil ecotoxicology: A case for
dehydrogenase and hydrolytic enzymes[M]//Tar-radellas J.
Soil Ecotoxicology. Boca Raton: Lewis Publishers, 1997:
179−197
[13] Hofmann E. Biochem. [M]. Z. P. Flanzenernachr, 1951: 322
[14] 郑诗樟, 肖青亮, 吴蔚东, 等. 丘陵红壤不同人工林型土壤
微生物类群、酶活性与土壤理化性状关系的研究[J]. 中国
生态农业学报, 2008,16(1): 57−61