摘 要

土壤酶活性作为土壤肥力的重要指标，它参与了自然界的物质循环，包括土壤的生物化学过程，它在整个生态系统中占有重要的地位，为此，以江苏省连云港典型的柳树人工林土壤为研究对象，通过野外调查、采样和室内分析，研究了春季土壤不同土层的过氧化氢酶活性变化特征，分析了夏季土壤不同土层的过氧化氢酶活性变化特征，阐明了冬季土壤不同土层的过氧化氢酶活性变化特征，揭示了柳树人工林不同土层过氧化氢酶活性的变化特征。主要结果如下：

春季，在0-20cm土层样地，柳树人工林地平均值为2.85ml/g，标准差为0.008；在20-40cm土层样地，柳树人工林地平均值为2.85ml/g，标准差为0.008；在40-60cm土层样地，柳树人工林地平均值为2.82ml/g，标准差为0.008。随着土层垂直加深，土壤过氧化氢酶活性降低。

夏季，在0-20cm土层样地，柳树人工林地平均值为2.87ml/g，标准差为0.005；在20-40cm土层样地，柳树人工林地平均值为2.85ml/g，标准差为0.008；在40-60cm土层样地，柳树人工林地平均值为2.81ml/g，标准差为0.014。随着土层垂直加深，土壤过氧化氢酶活性降低，变化程度比春季明显。

冬季，在0-20cm土层样地，柳树人工林地平均值为2.82ml/g，标准差为0.022；在20-40cm土层样地，柳树人工林地平均值为2.79ml/g，标准差为0.0031；在40-60cm土层样地，柳树人工林地平均值为2.73ml/g，标准差为0.057。随着土层垂直加深，土壤过氧化氢酶活性降低。冬季酶活性最低，过氧化氢酶活性按季节排序：夏季gt;春季gt;冬季。

关键词：柳树人工林，土壤酶，垂直变化

Characteristics of catalase activity in different soil layers of willow plantation

ABSTRACT

Soil enzyme activity is an important index of soil fertility. It participates in the material cycle of nature, including the biochemical process of soil. It occupies an important position in the whole ecosystem. Therefore, the typical willow plantation soil in Lianyungang, Jiangsu province is taken as the research object, through field investigation, sampling and indoor analysis. The change characteristics of catalase activity in different soil layers in spring were studied. The change characteristics of catalase activity in different soil layers in summer were analyzed, and the change characteristics of catalase activity in different soil layers in winter were clarified, and the change characteristics of catalase activity in different soil layers of willow plantation were revealed. The main results are as follows:

In spring, in the 0-20cm soil layer, the average value of willow artificial forestland is 2.85ml/g, the standard deviation is 0.008. In the 20-40cm soil layer, the average value of willow artificial forestland is 2.85ml/g, the standard deviation is 0.008; in the 40-60cm soil layer, the average value of willow plantation is 2.82ml/g, the standard deviation is 0.008. Catalase activity in soil decreased as soil depth deepened.

In summer, the average value of willow artificial Forestland in 0-20cm soil layer is 2.87ml/g, the standard deviation is 0.005. In the 20-40cm soil layer, the average value of willow plantation is 2.85ml/g, the standard deviation is 0.008. In the 40-60cm soil layer, the average value of willow artificial forestland is 2.81ml/g, and the standard deviation is 0.014. With vertical depth of soil, catalase activity in soil decreased, which was more obvious than in spring.

In winter, in the 0-20cm soil layer, the average value of willow artificial forestland is 2.82ml/g, the standard deviation is 0.022. In the 20-40cm soil layer, the average value of willow artificial forestland is 2.79ml/g, the standard deviation is 0.0031; in the 40-60cm soil layer, the average value of willow plantation is 2.73ml/g, the standard deviation is 0.057. Catalase activity in soil decreased as soil depth deepened. In winter, enzyme activity was lowest, catalase activity ranked according to seasons: Summer gt; spring gt; winter.

Key words:Willow plantation, soil enzyme, vertical change

目录

1 绪论 1

1.1 研究目的和意义 1

1.2 国内外研究进展 1

1.1.1 土壤酶 1

1.2.2 人工林土壤酶活性的影响因素及变化规律 2

2 试验地概况与研究方法 8

2.1 试验地概况 8

2.2 研究方法 8

2.2.1 试验地选择 8

2.2.2 土壤样品采集与处理 8

2.2.3 土样分析项目与方法 8

2.2.4 数据处理 8

3 结果分析 9

3.1 春季土壤不同土层的过氧化氢酶活性变化特征 10

3.2 夏季土壤不同土层的过氧化氢酶活性变化特征 12

3.3 冬季土壤不同土层的过氧化氢酶活性变化特征 14

4 结论与讨论 16

致谢 17

参考文献 18

1 绪论

• 1. 研究目的和意义

土壤酶活性作为土壤肥力的重要指标，它受不同植被、管理措施、经营时间等多种因素的影响。林木在改善土壤性质、增强土壤酶活性方面具有特殊作用，柳树作为重要的园艺绿化栽培树种之一，具有适应性强、生长快、绿化效果好等特点，开展柳树人工林土壤酶活性方面的深入研究，对提高栽培管理水平、改善土壤肥力、促进林木生长、提高绿化功能均有重要意义。

1.2 国内外研究进展

土壤酶活性作为土壤肥力的重要指标，它受不同植被、管理措施、经营时间等多种因素的影响，因此，相关方面的研究一直为人们所关注。自 Woods(1899年)首次从土壤中检测出过氧化氢酶活性以来，土壤酶研究经历了一个较长的奠定和发展时期^[1] 。土壤酶作为土壤组分中最活跃的有机成分之一^[2]，从上世纪50年代开始到80年代中期有关土壤酶方面研究发展迅速， 这段时期， 由于生物化学和土壤生物学所取得的成就，土壤酶的检测技术和方法也不断改进，一些新的土壤酶逐渐被检测出来，80年代中期，大约有60种土壤酶活性被检测出来，土壤酶学的理论和体系逐渐完善^[3]，土壤酶的研究范围已辐射几乎整个的陆地生态系统。目前，在地域、树种、季节、林龄、土壤养分、森林等方面已取得一系列成果。林木在改善土壤性质、增强土壤酶活性方面具有特殊作用，柳树作为重要的园艺绿化栽培树种之一，但是有关柳树人工林土壤酶活性方面的研究尚待进一步深入。

• • 1. 土壤酶
       1. 土壤酶简介

土壤酶来自微生物、植被和动物。土壤中的一切生物化学反应，实际上都是在酶的参与下进行的。土壤酶是土壤中的活性物质 , 占有很小的比例, 但它与土壤微生物一起共同参与和推动土壤各种有机质的转化及物质循环过程,使土壤这个类生物体表现不停顿的正常代谢机能,并在营养物质转化中起着重要作用。土壤酶作为土壤质量的生物活性指标和土壤肥力的评价指标，在土壤生态系统中扮演着重要的角色。在农业生产过程中，应以活化土壤养分、改善土壤肥力和提高养分利用效率为目的，充分利用土壤酶生物化学特性，发挥土壤酶生物活性优势。土壤的酶活性反映了土壤中进行的各种生物化学过程的强度和方向，它是土壤的本质属性之一^[4]。土壤酶是一种具有生物催化能力和蛋白质性质的高分子活性物质，它既是蛋白质同时也作为一种催化剂而存在^[1]。土壤酶能积极参与土壤中营养物质的循环，在土壤养分的循环代谢过程中起着重要的作用，是各种生化反应的催化剂。土壤酶活性与土壤生物数量、生物多样性密切相关，是土壤生物学活性的表现，可以作为土壤质量的整合生物活性指标^[5]。

• • • 1. 土壤酶特点

土壤酶是指土壤中具有生物催化能力的一些特殊蛋白质类化合物的总称。它们是土壤中植物、动物和微生物活动的产物，是数量极微而作用极大的土壤组成部分。土壤过氧化氢酶来自真菌、 细菌以及植物根系的分泌物, 其主要功能是消除过氧化氢积累所引起的毒害作用 , 是土壤物质转化过程中一种重要的氧化酶。已知土壤酶有40种，以游离态和吸附态存在。土壤酶的垂直分布与水平分布均有一定规律性：在垂直方向上几种酶的活性随土壤层次加深而减弱；在水平方向上，根际内酶的活性大于根际外酶的活性。土壤微生物所引起的各种生物化学过程，全部是借助于它们所产生的酶来实现的。因此，土壤酶的活性，可作为判断土壤生物化学过程强度及评价土壤肥力指标之一^[6]。

• • • 1. 土壤酶的种类及功能

通过已知酶的催化反应类型和功能，国际酶学委员组织在1961年提出一个分类系统，即酶的分类类型可分为六大类：

a 氧化还原酶类：酶促氧化还原反应。主要包括脱氢酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶等。