森林土壤酶的研究进展

土壤酶在土壤生态系统的物质循环和能量流动方面扮演重要的角色。目前 ,在几乎所有的森林生态系统研究中 ,土壤酶活性的监测似乎成为必不可少的研究内容。森林凋落物分解过程中的酶活性动态 ,植被特征与土壤酶活性的关系 ,土壤微生物与土壤酶的关系 ,植物 -土壤界面的土壤酶 ,森林土壤质量评价指标的土壤酶及人类活动干扰对森林土壤酶活性的影响等是当前森林土壤酶学的研究重点。由于土壤酶的功能和生态重要性 ,森林土壤酶研究可能包括 :(1 )土壤酶系统分异 ;(2 )作为森林土壤质量综合评价指标的土壤酶活性 ;(3)植被动态与土壤酶的关系 ;(4 )退化森林生态系统的土壤酶活性特征 ;(5 )人工林土壤酶活性特征 ;(6 )人类活动对森林土壤酶系统的影响。本文从土壤酶系统分异和生态系统的角度对土壤酶在森林生态系统中的作用和地位进行了综述 ,这对于加深理解森林生态系统中的物质循环、土壤酶的生态重要性以及森林生态系统退化机理有重要作用     

森林土壤酶研究进展

土壤酶是森林生态系统物质循环和能量流动等生态过程中最为活跃的生物活性物质, 土壤酶活性的测定在森林生态系统研究中占有重要地位。文中综述了土壤酶活性与土壤理化性质、土壤微生物、林分类型、大气氮沉降等的关系。土壤酶活性的研究是不断完善与改进的, 在土壤酶的特异性、土壤酶的种类、全球变化下土壤酶的活性以及土壤酶活性的长期定位研究等方面还应进一步加强。     

北京低山地区土壤酶活性与土壤理化性质的关系

通过对北京低山地区土壤的理化性质和脲酶、过氧化氢酶以及多酚氧化酶的分析，探讨了供试土壤中３种酶活性状况及其与土壤理化性质的关系。研究结果表明：３种土壤酶活性均表现出随土壤深度增加而降低的规律性；３种土壤酶活性间具有良好相关性，显示了３种酶在土壤生物化学过程中的共性关系；土壤酶活性同多种土壤性质呈现良好相关性，其中，土壤有机质含量和土壤全氮量对酶活性影响最大。     

油茶-花生间作土壤酶活性与养分的关系

本研究比较了丘陵地区油茶单作、花生单作及油茶-花生间作三种种植模式下五种土壤酶(蔗糖酶、蛋白酶、脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶)活性的差异,并采用相关分析、通径分析对土壤酶活性和土壤养分的相关性进行了研究,旨在探讨油茶种植模式对土壤酶活性的影响,以期为油茶生产中培肥和改良土壤提供参考。结果表明,不同种植模式对土壤酶活性影响明显。与油茶单作相比,油茶-花生间作显著提高0~10 cm土层土壤蔗糖酶、蛋白酶、脲酶及过氧化氢酶的活性,以及10~20 cm土层蔗糖酶活性;与花生单作相比,油茶-花生间作显著提高了0~10 cm土层土壤蛋白酶活性。相关性分析表明土壤酶活性与土壤养分的相关性较高,特别是脲酶和酸性磷酸酶。通径分析结果表明,土壤速效磷和速效钾对蔗糖酶产生显著的直接影响,有机质和速效磷是影响蛋白酶的主导因子,土壤全氮是影响脲酶的重要因素,土壤全氮和速效磷是直接影响酸性磷酸酶的重要因子。综合看来,与油茶单作相比,油茶-花生间作模式可以改善土壤质量,提高土壤酶活性,对提高土壤肥力有着重要意义。     

滇中亚高山不同森林土壤酶活性对模拟N沉降的响应

目的 研究不同森林类型中模拟N沉降对土壤酶活性的影响,旨在为N素对区域森林土壤酶活性及土壤活动相关研究提供理论依据。 方法 以滇中磨盘山典型森林云南松(Pinus yunnanensis Franch.)林、高山栎(Quercus semecarpifolia Smith)林、华山松(Pinus armandii Franch.)林和常绿阔叶(Evergreen broad-leaf)林为研究对象,于2018年1月—2018年12月设置：对照（CK,0 g N·m−2·a−1）、低N（LN,5 g N·m−2·a−1）、中N（MN,15 g N·m−2·a−1]和高N（HN,30 g N·m−2·a−1）4种N处理,测定不同施N水平4种林地0～5、5～10和10～20 cm土层蔗糖酶、淀粉酶、脲酶、天门冬酰胺酶、酸性磷酸酶、蛋白酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶活性。 结果 表明：土壤深度对4种森林类型中8种土壤酶活性的影响均表现为10～20 cm土层土壤酶活性低于5～10 cm土层,降幅最高达76.8%,常绿阔叶林与云南松林土壤过氧化氢酶和高山栎林与云南松林土壤多酚氧化酶活性则在0～5 cm土层受到抑制,活性最低时仅为5～10 cm土层活性的15.4%;施N水平对土壤酶活性影响较为显著,LN显著抑制了高山栎林土壤蔗糖酶与淀粉酶活性;各N处理对脲酶、蛋白酶无显著影响;除常绿阔叶林外,LN处理显著提高了0～10 cm土层天门冬酰胺酶和酸性磷酸酶活性,各N处理抑制了华山松林土壤过氧化氢酶活性和各林分土壤多酚氧化酶活性,促进了高山栎林、云南松林土壤过氧化氢酶活性;森林类型对土壤蔗糖酶、淀粉酶、脲酶、天门冬酰胺酶、酸性磷酸酶、蛋白酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶影响显著（P < 0.01）。 结论 森林类型和土壤深度是影响N沉降下土壤蔗糖酶、淀粉酶、脲酶、天门冬酰胺酶、酸性磷酸酶、蛋白酶和过氧化氢酶活性变化差异的重要因素;土壤多酚氧化酶对施N水平反应敏感,对森林类型反应较不敏感;8种土壤酶中,天门冬酰胺酶对不同土壤深度、不同施N水平和不同森林类型三者交互作用的响应最为敏感。     

人工沙棘林地土壤酶分布及其与土壤理化性状间关系的研究

对黄土高原沟壑区１０龄人工沙棘林地土壤酶进行了分析研究，土壤酶活性随立地、土层、地类呈现出较规律的变化；８种土壤酶中，脲酶、磷酸酶、转化酶、脱氢酶具有很好的肥力效应，在酶促作用中存在着共性关系，过氧化氢酶与肥力水平呈负相关；土壤酶活性总体水平与土壤综合理化性状间有着紧密对应关系，研究结果表明了土壤酶活性可以作为反映土壤综合肥力水平的指标。     

桉树林地土壤酶分布特点及其活性变化研究

对资兴市桉树人工林地土壤酶的分布及其活性的研究表明:土壤酶的分布呈现出一定的规律性,即土壤转化酶、过氧化氢酶、脲酶和蛋白酶等4种酶随土层深度的增加酶活性依次减弱,以0～20 cm土层的酶活性最大;在同一层次土壤中,土壤酶活性一般下坡>中坡>上坡,但蛋白酶的变化不明显.桉树人工林地土壤酶活性与对照杉木林地相比,对照区酶活性明显优于桉树林地.立地条件好、栽植时间短的桉树林地,土壤酶活性高.桉树林分蓄积量和平均木生物量及林分生物量与蛋白酶和转化酶存在一定的负相关,说明桉树林地的蛋白酶和转化酶的存在不利于林木养分积累.     

郑州市公园绿地表层土壤酶活性与土壤理化性质的关系

以郑州市6个公园绿地为研究对象,采集0～20 cm土层的108份土壤样品,测定其理化性质和土壤酶活性,并对其土壤酶活性及其与土壤理化性质进行相关性分析。结果表明,碧沙岗公园尿酶活性及磷酸酶活性最强,滨河公园过氧化氢酶活性最强,郑州绿博园多酚氧化酶活性最强;尿酶与速效钾呈正相关关系,与过氧化物酶呈负相关关系;过氧化氢酶与非毛管孔隙度、磷酸酶呈正相关关系,与速效磷、多酚氧化酶呈负相关关系;磷酸酶及蔗糖酶与土壤容重呈负相关关系,与非毛管孔隙度呈正相关关系;磷酸酶、蔗糖酶与水解性氮、阳离子交换量、有机质含量呈正相关关系;蔗糖酶与非毛管孔隙度呈正相关关系;多酚氧化酶与理化性质不相关。根据研究结果判断,土壤酶活性可以作为土壤肥力评价指标。     

滇中地区常绿阔叶林土壤酶活性与理化因子通径分析

为探究天然常绿阔叶林理化因子对土壤酶活性的影响,运用通径分析方法研究了云南省玉溪市磨盘山国家森林公园内的天然常绿阔叶林土壤理化因子与土壤酶活性之间的关系。结果表明:(1)土壤田间持水量、有机质、碱解氮、全磷、速效钾含量和土壤酶活性均表现出比较明显的表聚现象,土壤容重、全钾含量随着土层深度的加深而增加;(2)土壤脲酶、过氧化氢酶、转化酶活性与理化性质之间有着密切的相关关系;土壤碱解氮、全磷、速效钾强烈的直接作用是影响该区土壤脲酶和转化酶活性的主导因子,而土壤有机质、土壤容重强烈的直接作用是决定土壤过氧化氢酶活性的主导因子,其他因子的间接作用也是影响该区土壤酶的重要因子。     

高山栎天然林土壤有机质及酶活性的通径分析

为探究高山栎天然林土壤生物学特性对土壤养分的影响,运用通径分析法,研究了云南省玉溪市磨盘山国家森林公园内的高山栎天然林土壤养分与土壤酶活性、微生物数量之间的关系。结果表明,土壤脲酶、过氧化氢酶、转化酶活性及细菌、放线菌、真菌、微生物总数量都是随着土层深度增加逐渐减小;影响土壤p H值的重要因素是脲酶、过氧化氢酶、转化酶活性与真菌数量;影响有机质、全氮、速效磷的重要因素是脲酶、过氧化氢酶、转化酶;影响土壤碱解氮的主要因子是脲酶、过氧化氢酶、真菌数量。总的来说,高山栎天然林土壤养分受土壤酶活性影响较大,受微生物数量影响较小。     

森林土壤酶活性对氮沉降的响应

近年来,大气氮沉降日益增加,已对森林生态系统产生了不可忽视的影响,而土壤酶活性反映了土壤肥力及土壤环境质量,因而可以用来评价氮沉降对森林土壤造成的影响。关于氮沉降对森林生态系统酶活性的影响已开展了一系列的研究,然而尚缺少系统总结。文中从森林土壤酶种类和林分类型角度总结了氮沉降对土壤酶活性的影响,并从氮沉降水平、氮种类形态、氮沉降与环境的交互作用等方面探讨了土壤酶活性对氮沉降的响应机制,提出未来研究热点是氮沉降对不同类型的森林土壤酶影响、不同森林类型土壤酶的氮沉降临界值、氮沉降对土壤酶活性影响的长期定位研究以及氮沉降与CO₂浓度、温度、降雨、磷添加的交互作用对土壤酶活性影响,以期为未来森林土壤管理提供参考。     

银杏-茶间作模式对土壤养分和酶活性的影响

为了揭示银杏-茶间作模式对土壤养分和土壤酶活性的影响,对不同种植模式的土壤酶活性与土壤养分进行采样分析。结果表明,与纯茶园相比,银杏茶间作模式土壤养分和酶活性高于单作模式,土壤酶活性均随着土层垂直深度的增加逐渐降低。土壤酶活性与土壤养分的相关分析结果显示:土壤酶活性与土壤养分含量具有较高的相关性,因此土壤酶活性可以作为土壤养分评价的一个重要指标。     

滨海盐碱地刺槐臭椿混交林土壤酶活性季节动态研究

研究了刺槐、臭椿纯林及其混交林中不同土层在不同季节土壤酶活性的变化。结果表明:各林分间的土壤酶活性在各个季节和土层均表现出差异。经统计分析,土壤酶活性在土层中的分布有一定的规律性,总的来说,随着土层逐渐加深,土壤酶活性逐渐减弱。在树木生长表现和土壤酶活性发挥方面,混交林优于纯林。     

森林土壤化学性质与土壤酶活性典型相关分析

通过对岷江上游4种(连香树、马尾松、桦树、云杉)森林土壤土壤酶活性和土壤化学性质的研究,运用典范相关分析了土壤酶活性和土壤化学性质这两组典型变量之间的关系。结果表明:过氧化氢酶与土壤有机碳的转化关系密切,土壤脲酶与土壤全N关系密切,为维护地力提高森林生产力提供了有关土壤生物化学活性方面的科学依据。     

滇东南典型常绿阔叶林土壤酶活性的海拔梯度特征

目的 探究滇东南文山国家级自然保护区土壤酶活性沿海拔的变化规律,为理解“海拔-水热-植被-土壤”间相互耦合对土壤酶活性影响的过程与机制提供数据支撑。 方法 以不同海拔典型植被类型（亚热带季风常绿阔叶林、半湿润常绿阔叶林及湿性常绿阔叶林）为研究对象,研究不同森林类型土壤酶活性沿海拔及土层变化特征,采用前向选择法、蒙特卡洛检验与冗余分析,分析水热、植被及土壤理化性质沿海拔梯度变化对土壤酶活性的影响。 结果 （1）土壤酶活性随海拔升高呈显著不同的变化规律（P < 0.05）,土壤过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶的活性呈增加趋势,而土壤酸性磷酸酶活性呈先下降后上升的趋势。随着土层深度增加,土壤酶活性均逐渐降低;（2）水热条件、植物多样性及土壤理化性质沿海拔梯度呈显著不同的变化规律。年均降水量随海拔升高呈增加趋势,植物多样性、年均气温和土壤温度呈下降趋势。随着海拔升高,土壤含水量、总有机碳、全氮、全钾、速效氮和速效钾含量呈上升趋势,土壤全磷和速效磷呈先下降后上升趋势,土壤容重和pH呈降低趋势;随着土层深度增加,土壤含水量、总有机碳、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷和速效钾含量呈降低趋势,而土壤容重和pH呈上升趋势;（3）冗余分析表明,水热条件、植物及土壤理化性质与土壤酶活性有不同程度的相关性,其对土壤酶活性变化的重要性大小排序为：总有机碳 > 全氮 > 容重 > 速效钾 > pH > 含水量 > 速效氮 > 全钾 > 有效磷 > 全磷 > Pielou指数 > 年均降水量 > 年均气温 > 土壤温度 > Simpson指数 > Margalef index指数 > Shannon-Wiener指数。 结论 海拔梯度变化引起文山国家级自然保护区内水热条件、植物多样性及土壤理化性质的显著改变,进而调控森林土壤酶活性沿海拔及土层垂直分布的变化,其中,土壤含水量、pH、容重、总有机碳及氮、磷、钾均能较好地解释土壤酶活性的海拔梯度差异。     

不同林龄杉木人工林土壤氮转化酶活性特征

目的 探讨土壤氮转化酶活性及根际效应随杉木生长发育的变化特征,为杉木人工林的施肥管理和可持续经营提供科学依据。 方法 以不同发育阶段杉木人工林（7、15、24、34 a）为研究对象,测定根际与非根际土壤氮转化酶活性（β-葡萄糖苷酶（BG）、乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶（NAG）、蛋白水解酶（PRO）、脲酶（URE）、亮氨酸氨基肽酶（LAP）、硝酸还原酶（NR））,探讨不同发育阶段杉木人工林土壤氮转化酶活性、根际效应及其与土壤理化性质的关系。 结果 林龄和根际对6种土壤氮转化酶活性影响均存在显著差异（p<0.05）;杉木林根际和非根际土壤氮转化酶活性均随林龄增加先下降后上升,不同林龄杉木根际土壤BG、NAG、PRO、URE和LAP活性均显著高于非根际土壤（p<0.05）,根际与非根际土壤的NR活性差异因林龄而异,15 a和24 a杉木林根际土壤的NR活性极显著高于非根际土壤的（p<0.01）,而7 a和34 a杉木林根际与非根际土壤的NR活性差异不显著（p>0.05）。15 a杉木林土壤NR活性的根际效应显著高于7 a和34 a杉木林（p<0.05）。杉木根际与非根际土壤酶活性的关键因素是碳氮比与铵态氮含量。 结论 中亚热带杉木人工林在中龄林阶段土壤氮转化酶活性最低,说明在受氮沉降影响严重的中亚热带地区,氮仍可能是杉木速生期的主要限制因素之一,在今后的营林施肥措施上,应把重点放在中龄林阶段,以满足杉木对氮的需求,达到可持续经营管理的目的。     

武夷山土壤酶活性垂直分布与土壤肥力关系的研究

本文通过对武夷山土壤酶活性的研究表明:武夷山土壤养分随着海拔高度的升高而升高;其各种土壤酶活性亦随海拔高度的升高而提高;同一土类各种土壤酶活性基本上呈现上层高、下层低的层次性分布;各种土壤酶活性水平与各土类养分的化学性状呈现显著的正相关。