貴州脆弱生態(tài)區(qū)不同林分類型對(duì)土壤酶活性影響研究

摘 要：[目的]揭示貴州脆弱生態(tài)區(qū)不同林分類型人工林土壤酶活性特征及其與生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分的關(guān)系。[方法]以貴陽市扎佐試驗(yàn)林場(chǎng)針葉、闊葉及針闊混交人工林為研究對(duì)象，分析林分類型及土層深度對(duì)土壤磷酸酶、脲酶、蔗糖酶、淀粉酶及過氧化氫酶活性的影響，并探究枯落物、腐殖質(zhì)及土壤養(yǎng)分對(duì)土壤酶活性的影響。[結(jié)果]（1）闊葉林中土壤磷酸酶、蔗糖酶和脲酶活性均高于針葉林和針闊混交林，且脲酶活性變化達(dá)到顯著水平（ p lt;0.05）；針闊混交林和闊葉林中過氧化氫酶活性顯著高于針葉林（ p lt;0.05）。（2）在三種林分類型的人工林中，土壤脲酶活性均隨土層深度增加而下降；針葉林中土壤磷酸酶、蔗糖酶及過氧化氫酶活性隨土層深度增加而下降，其中磷酸酶和蔗糖酶達(dá)到顯著水平（ p lt;0.05）；闊葉林中土壤磷酸酶和過氧化氫酶活性隨土層深度增加而下降，其中磷酸酶達(dá)到顯著水平（ p lt;0.05）；針闊混交林中土壤淀粉酶活性隨土層深度增加而顯著下降（ p lt;0.05）。（3）綜合相關(guān)性分析和冗余分析，土壤原土TG、有機(jī)碳、銨態(tài)氮、速效磷、電導(dǎo)率、堿解氮、全氮及腐殖質(zhì)全磷是影響土壤酶活性的顯著影響因子（ p lt;0.05），枯落物養(yǎng)分對(duì)土壤酶活性無顯著影響（ p gt;0.05）。[結(jié)論]研究獲得了林分類型及土壤養(yǎng)分對(duì)土壤酶活性影響的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為科學(xué)評(píng)價(jià)喀斯特地區(qū)人工林土壤肥力提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：貴州脆弱生態(tài)區(qū)；林分類型；土壤酶活性；土壤養(yǎng)分

中圖分類號(hào)：S714 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0488-5368（2025）01-0088-08

Effects of Different Stand Types on Soil Enzyme Activity in Fragile Ecological Zones of Guizhou Province

WANG Lang，WU Yan，ZHONG Xiaoli，WEI Zhongtao，WU Yu，CEN Jiabao，SONG Xuehong，XU Yanmei，YAN Kun

（College of Biological Sciences/Key Laboratory of Forest Fire Ecology and Management of Colleges and Universities of Guizhou Province， Guizhou Normal University， Guiyang， Guizhou 550018， China）

Abstract： This study aimed to explore the characteristics of soil enzyme activity and its relationship with ecosystem nutrients in plantations of different stand types in fragile ecological zones of Guizhou Province. The effects of stand type and soil depth on the activities of soil phosphatase， urease， sucrase， amylase and catalase were analyzed， and the effects of litter， humus and soil nutrients on soil enzyme activities were investigated.The results showed that （1） The activity of soil phosphatase， sucrase and urease in broad-leaved forest were higher than those in coniferous forest and mixed forest， and the changes in urease activity were significa

nt （ p lt;0.05）. The catalase activity in mixed and broad-leaved forests was significantly higher than that in coniferous forest （ p lt;0.05）.（2）Soil urease activity decreased with the increase of soil depth in the three stand types. The activities of phosphatase， sucrase and catalase in coniferous forest decreased with the increase of soil depth， and the phosphatase and sucrase were significantly affected（ p lt;0.05）.The activities of soil phosphatase and catalase in broad-leaved forest decreased with the increase of soil depth， and the phosphatase was significantly affected（ p lt;0.05）.Soil amylase activity decreased significantly with the increase of soil

depth（ p lt;0.05）.（3）Comprehensive correlation analysis and redundancy analysis showed that soil TG， organic carbon， ammonium nitrogen， available phosphorus， electrical conductivity， alkali-hydrolyzed nitrogen， total nitrogen and humus total phosphorus were significant factors affecting soil enzyme activities （ p lt;0.05）， whereas litter nutrients did not significantly affect soil enzyme activities （ p gt;0.05）.In conclusion， the basic data of the effects of stand types and soil nutrients on soil enzyme activities are obtained， which provide a theoretical basis for the scientific evaluation of soil fertility of planted forests in karst areas.

Key words： Fragile ecological zones of Guizhou; Stand types; Soil enzyme activity; Soil nutrients

森林生態(tài)系統(tǒng)中地上群落結(jié)構(gòu)與地下土壤生物相互依賴和影響，土壤酶作為森林土壤生物、動(dòng)植物活動(dòng)的產(chǎn)物，參與土壤中許多重要的生物化學(xué)過程和物質(zhì)循環(huán) ，能夠準(zhǔn)確反映森林土壤環(huán)境的狀態(tài)和質(zhì)

量^[1]。土壤養(yǎng)分含量既可直接調(diào)控酶活性大小，亦可通過相互間作用間接影響土壤酶活性^[2]。目前關(guān)于人工林土壤酶活性與養(yǎng)分關(guān)系研究多集中在間伐強(qiáng)度^[3，4]、林分密度^[5]、施肥類型^[6]、培育技術(shù)^[7]及林齡^[8，9]等變化對(duì)其產(chǎn)生的影響。

貴州地貌類型多為喀斯特地貌，其屬于我國(guó)西南部高原山地，境內(nèi)地勢(shì)西高東低，而貴州土地石漠化是導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境問題之一，地貌特征為地表崎嶇，支離破碎，生態(tài)環(huán)境脆弱。多項(xiàng)研究表明，造林手段來改善喀斯特地區(qū)脆弱的生態(tài)環(huán)境問題[10，11]，但貴州脆弱生態(tài)區(qū)不同林分類型人工林對(duì)土壤酶活性有何影響，土壤酶活性變化對(duì)枯落物、腐殖質(zhì)及土壤養(yǎng)分有怎樣的響應(yīng)，回答這些問題對(duì)于評(píng)價(jià)該地區(qū)土壤質(zhì)量及改善人工林管理具有重要價(jià)值。

基于此，本研究以貴州省修文縣扎佐林場(chǎng)不同類型人工林（針葉林、闊葉林、針闊混交林）為研究對(duì)象，通過單因素方差分析明確不同林分類型人工林之間土壤磷酸酶、蔗糖酶、淀粉酶、脲酶、過氧化氫酶活性的變化規(guī)律，通過相關(guān)分析和冗余分析探討森林生態(tài)系統(tǒng)地上及地下養(yǎng)分對(duì)土壤酶活性的影響。旨在對(duì)評(píng)價(jià)喀斯特人工林土壤肥力和恢復(fù)重建提供理論指導(dǎo)，并為人工林經(jīng)營(yíng)管護(hù)提供科學(xué)參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于貴州省扎佐國(guó)有林場(chǎng)（26°50'56.12″N、106°42'59.25″E），該地區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年均溫為15.3 ℃，年均降水量為1 129.5 mm，海拔高度為1 200～1 430 m。林區(qū)分布于貴州省貴陽市、黔南州所轄4縣2區(qū)，經(jīng)營(yíng)面積15.16萬hm 森林覆蓋率88.6%，森林蓄積量63.46萬m3^[12]。

1.2 樣地設(shè)置與樣品采集

樣地設(shè)置：在研究區(qū)內(nèi)選擇坡向，坡度等條件基本相同的典型區(qū)域作為樣地區(qū)域，設(shè)置3種不同林分類型的9個(gè)樣地（針葉林3個(gè)、闊葉林3個(gè)、針闊混交林3個(gè)），每個(gè)樣地面積為20 m×20 m（400 m2）。

樣品采集與處理：每個(gè)樣地內(nèi)運(yùn)用五點(diǎn)取樣法設(shè)置五個(gè)點(diǎn)，清除土壤表面的雜質(zhì)；挖一個(gè)深度為70 cm的土坑，在每個(gè)點(diǎn)用環(huán)刀分別取0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm原狀土。將五個(gè)樣方同一土層的土壤混勻，稱量鮮重，裝袋貼上標(biāo)簽帶回實(shí)驗(yàn)室備用。將土壤樣品帶回實(shí)驗(yàn)室后，放在A3紙上自然風(fēng)干至恒重，期間不斷翻看土壤樣品，使其均勻。將風(fēng)干后的土樣粉碎，分別過0.25 mm和0.149 mm孔徑篩得到試驗(yàn)土樣，用于土壤養(yǎng)分及土壤酶活性測(cè)定；在每個(gè)樣地挑選 3 株標(biāo)準(zhǔn)木，采集每株標(biāo)準(zhǔn)木的成熟葉片約500 g ，混合作為一份樣品。在每個(gè)樣地西南、西北、東北、東南及中部5個(gè)方位收集5個(gè)1 m×1 m（1 m2）樣方內(nèi)的全部枯落物及表層腐殖質(zhì)，分別裝袋帶回實(shí)驗(yàn)室備用，枯落物和腐殖質(zhì)樣品于105 ℃下殺青2 h后轉(zhuǎn)烘箱 80℃ 烘干至恒重，將烘干后的樣品粉碎后過0.25 mm孔徑篩，制成待測(cè)樣品。

1.3 試驗(yàn)方法

土壤酶的測(cè)定方法：磷酸酶活性采用磷酸苯二鈉比色法（以24 h后1 g土壤中釋放出的酚的毫克數(shù)表示磷酸酶活性）；蔗糖酶活性采用3-5二硝基水楊酸比色法（以24 h后1 g土壤中葡萄糖的毫克數(shù)表示蔗糖酶活性）；淀粉酶采用3-5二硝基水楊酸比色法（以24 h后1g土壤中麥芽糖的毫克數(shù)表示淀粉酶活性）；脲酶活性采用苯酚—次氯酸鈉比色法（以24 h后1g土壤中NH3-N的毫克數(shù)表示脲酶活性）；過氧化氫酶采用高錳酸鉀滴定法（以20 min后1 g土壤的0.1N高錳酸鉀的毫升數(shù)表示過氧化氫酶活性）^[13]，每一樣品測(cè)定重復(fù)4次。

枯落物、腐殖質(zhì)及土壤養(yǎng)分測(cè)定方法：有機(jī)碳含量采用重鉻酸鉀氧化-外加熱法測(cè)定，全氮含量采用半微量凱氏定氮法測(cè)定，全磷含量采用鉬銻抗顯色-紫外分光光度法測(cè)定^[14]，土壤堿解氮采用堿解擴(kuò)散法

測(cè)定^[15]，銨態(tài)氮采用KCl浸提-靛酚藍(lán)比色法測(cè)定^[16]，硝態(tài)氮采用紫外分光光度法進(jìn)行含量測(cè)定^[17]，GRSP含量的提取和測(cè)定：EEG和TG的提取及含量測(cè)定采用Bradford法^[18]。每一樣品測(cè)定重復(fù)4次。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel2019進(jìn)行整理，使用SPSS22.0和Canoco5軟件進(jìn)行分析，利用單因素方差分析林分類型及土層深度對(duì)土壤酶活性影響；運(yùn)用Pearson相關(guān)分析法研究土壤酶活性（磷酸酶、蔗糖酶、淀粉酶、脲酶、過氧化氫酶）與枯落物、腐殖質(zhì)及土壤養(yǎng)分指標(biāo)（球囊霉素相關(guān)土壤蛋白、土壤有機(jī)碳、土壤全氮、土壤全磷、土壤pH、土壤電導(dǎo)率、土壤堿解氮、土壤銨態(tài)氮、土壤硝態(tài)氮、土壤速效磷、腐殖質(zhì)有機(jī)碳、腐殖質(zhì)全氮、腐殖質(zhì)全磷、枯落物有機(jī)碳、枯落物全氮、枯落物全磷）之間的關(guān)系；使用冗余分析（RDA）的方法，以土壤酶活性作為響應(yīng)變量，選取枯落物、腐殖質(zhì)及土壤養(yǎng)分指標(biāo)作為解釋變量，分析人工林土壤酶活性的主要作用因子。

2 結(jié)果分析

2.1 林分類型與土層深度對(duì)土壤磷酸酶活性的影響

圖1（I）顯示的是林分類型和土層深度對(duì)磷酸酶活性的影響。經(jīng)分析顯示，0～60 cm土層上，土壤磷酸酶活性在不同植被類型之間的高低順序?yàn)椋洪熑~林＞針葉林＞針闊混交林，且闊葉林和針葉林中磷酸酶活性顯著高于針闊混交林（ p ＜0.05）;在0～20 cm土層上，針葉林土壤磷酸酶活性最高，其次為闊葉林和針闊混交林，且針葉林和闊葉林土壤磷酸酶活性顯著高于針闊混交林（ p ＜0.05），但針葉林和闊葉林之間土壤磷酸酶活性差異不顯著（ p ＞0.05）；在20～40 cm土層上，闊葉林土壤磷酸酶活性最高，針葉林土壤磷酸酶活性最低，但三種林分類型間土壤磷酸酶活性差異不顯著（ p ＞0.05）；在40～60 cm土層上，土壤磷酸酶活性在不同林分類型之間的高低順序?yàn)椋洪熑~林＞針葉林＞針闊混交林，且闊葉林土壤磷酸酶活性顯著高于針葉林及針闊混交林（ p ＜0.05）。在針葉林和闊葉林中，土壤磷酸酶活性均隨土層深度的增加而逐漸降低，且0～20 cm土壤磷酸酶活性顯著高于20～40 cm和40～60 cm土層磷酸酶活性（ p ＜0.05）；在針闊混交林中，20～40 cm土壤磷酸酶活性最高，40～60 cm土壤磷酸酶活性最低，但三個(gè)土層之間土壤磷酸酶活性差異不顯著（ p＞ 0.05）。

2.2 林分類型與土層深度對(duì)土壤蔗糖酶活性的影響

圖1（Ⅱ）顯示的是林分類型和土層深度對(duì)蔗糖酶活性的影響。經(jīng)分析顯示，0～60 cm土層上，土壤蔗糖酶活性在不同林分類型之間的高低順序?yàn)椋洪熑~林＞針闊混交林＞針葉林，且闊葉林蔗糖酶活性顯著高于針葉林（ p ＜0.05）；在0～20 cm土層上，針葉林土壤蔗糖酶活性最高，其次為針闊混交林和闊葉林，且三種林分類型間土壤蔗糖酶活性差異不顯著（ p ＞0.05）；在20～40 cm土層上，闊葉林土壤蔗糖酶活性最高，針葉林土壤蔗糖酶活性最低，且兩種林分類型間土壤蔗糖酶活性差異顯著（ p ＜0.05）；在40～60 cm土層上，針闊混交林土壤蔗糖酶活性最高，其次為闊葉林和針葉林，且闊葉林和針闊混交林土壤蔗糖酶活性顯著高于針葉林（ p ＜0.05）。在針葉林中，土壤蔗糖酶活性隨土層深度的增加而逐漸降低，且0～20 cm土壤蔗糖酶活性顯著高于20～40 cm和40～60 cm土層蔗糖酶活性（ p ＜0.05）；在闊葉林中，20～40 cm土層土壤蔗糖酶活性最高，40～60 cm土壤蔗糖酶活性最低，但20～40 cm土壤蔗糖酶活性顯著高于40～60 cm土層蔗糖酶活性（ p ＜0.05）；在針闊混交林中，20～40 cm土壤蔗糖酶活性最高，40～60 cm土壤酶活性最低，但三個(gè)土層之間土壤蔗糖酶活性差異不顯著（ p ＞0.05）。

2.3 林分類型與土層深度對(duì)土壤淀粉酶活性的影響

圖1（Ⅲ）顯示的是林分類型和土層深度對(duì)淀粉酶酶活性的影響。經(jīng)分析顯示，0～60 cm土層上，土壤淀粉酶活性在不同林分類型之間的高低順序?yàn)椋横樔~林＞針闊混交林＞闊葉林，且三種林分類型間土壤淀粉酶活性差異不顯著（ p ＞0.05）；在0～20 cm土層上，針闊混交林土壤蔗糖酶活性最高，其次為闊葉林和針葉林，且闊葉林和針闊混交林間土壤淀粉酶活性差異顯著（ p ＜0.05）；在20～40 cm土層上，針葉林土壤蔗糖酶活性最高，其次為闊葉林和針闊混交林，且三種林分類型間土壤淀粉酶活性差異不顯著（ p ＞0.05）；在40～60 cm土層上，針葉林土壤蔗糖酶活性最高，其次為闊葉林和針闊混交林，且三種林分類型間土壤淀粉酶活性差異不顯著（ p ＞0.05）。在針闊混交林中，土壤淀粉酶活性隨土層深度增加而逐漸降低，且0～20 cm土壤淀粉酶活性顯著高于20～40 cm和40～60 cm土層蔗糖酶活性（ p ＜0.05）；在針葉林中，0～20 cm土層土壤淀粉酶活性最高，20～40 cm土層土壤淀粉酶活性最低，但三個(gè)土層之間土壤淀粉酶活性差異不顯著（ p ＞0.05）；在闊葉林中，0～20 cm土層土壤淀粉酶活性最高，20～40 cm土層土壤淀粉酶活性最低，但三個(gè)土層之間土壤淀粉酶活性差異不顯著（ p ＞0.05）。

2.4 林分類型與土層深度對(duì)土壤脲酶活性的影響

圖1（Ⅳ）顯示的是林分類型和土層深度對(duì)脲酶活性的影響。經(jīng)分析顯示，0～60 cm土層上，土壤脲酶活性在不同林分類型之間的高低順序?yàn)椋洪熑~林＞針葉林＞針闊混交林，且闊葉林脲酶活性顯著高于針葉林和針闊混交林（ p ＜0.05）；在0～20 cm土層上，闊葉林土壤脲酶活性最高，其次為針葉林和針闊混交林，且三種林分類型間土壤脲酶活性差異不顯著（ p ＞0.05）；在20～40 cm土層上，闊葉林土壤脲酶活性最高，其次為針葉林和針闊混交林，且闊葉林土壤脲酶顯著高于針闊混交林（ p ＜0.05）；在40～60 cm土層上，闊葉林土壤脲酶活性最高，其次為針葉林和針闊混交林，且闊葉林土壤脲酶活性顯著高于針葉林和針闊混交林（ p ＜0.05）。三種林分類型土壤脲酶活性均隨土層深度增加而之間降低，在針葉林中，0～20 cm土層土壤脲酶活性最高，40～60 cm土層土壤脲酶活性最低，且0～20 cm土層土壤脲酶活性顯著高于20～40 cm和40～60 cm土層脲酶活性（ p ＜0.05）；在闊葉林中，0～20 cm土層土壤脲酶活性最高，40～60 cm土層土壤脲酶活性最低，但三個(gè)土層之間土壤脲酶活性差異不顯著（ p ＞0.05）；在針闊混交林中，0～20 cm土層土壤脲酶活性最高，40～60 cm土層土壤脲酶活性最低，且0～20 cm土層土壤脲酶活性顯著高于20～40 cm和40～60 cm土層脲酶活性（ p ＜0.05）。

2.5 林分類型與土層深度對(duì)土壤過氧化氫酶活性的影響

圖1（Ⅴ）顯示的是林分類型和土層深度對(duì)過氧化氫酶活性的影響。經(jīng)分析顯示，0～60 cm土層上，土壤過氧化氫酶活性在不同林分類型之間的高低順序?yàn)椋横橀熁旖涣郑鹃熑~林＞針葉林，且闊葉林和針闊混交林脲酶活性顯著高于針葉林（ p ＜0.05）；在0～20 cm土層上，闊葉林土壤過氧化氫酶活性最高，其次為針葉林和針闊混交林，且闊葉林和針闊混交林土壤過氧化氫酶活性顯著高于針葉林（ p ＜0.05）；在20～40 cm土層上，針闊混交林土壤過氧化氫酶活性最高，其次為針葉林和闊葉林，且針葉林和針闊混交林間土壤過氧化氫酶活性差異顯著（ p ＜0.05）；在40～60 cm土層上，針闊混交林土壤過氧化氫酶活性最高，其次為針葉林和闊葉林，且針葉林和針闊混交林間土壤過氧化氫酶活性差異顯著（ p ＜0.05）。在針葉林和闊葉林中，土壤過氧化氫酶活性隨土層深度增加而逐漸降低，但三個(gè)土層之間土壤過氧化氫酶活性差異不顯著（ p ＞0.05）；在針闊混交林中，40～60 cm土層土壤過氧化氫酶活性最高，0～20 cm土層土壤脲酶活性最低，但三個(gè)土層之間土壤過氧化氫酶活性差異不顯著（ p ＞0.05）。

2.6 人工林土壤酶活性影響因子相關(guān)性分析

如表1所示，土壤酶活性與枯落物、腐殖質(zhì)及土壤養(yǎng)分指標(biāo)的Pearson相關(guān)性分析表明，土壤磷酸酶活性與土壤pH、銨態(tài)氮、速效磷呈極顯著（ p ＜0.001）負(fù)相關(guān)，與腐殖質(zhì)全氮呈顯著（ p lt;0.05）負(fù)相關(guān)；與EEG、TG、土壤有機(jī)碳、全氮、全磷、電導(dǎo)率、堿解氮、硝態(tài)氮呈極顯著（ p ＜0.001）正相關(guān)，與EEG比TG，腐殖質(zhì)有機(jī)碳，腐殖質(zhì)全磷呈顯著（ p ＜0.05）正相關(guān)。土壤蔗糖酶活性與土壤有機(jī)碳、全氮、腐殖質(zhì)全磷呈顯著（ p ＜0.05）正相關(guān)，與全磷呈極顯著（ p ＜0.001）正相關(guān)。土壤淀粉酶活性與土壤銨態(tài)氮、腐殖質(zhì)全磷、枯落物全磷呈顯著（ p ＜0.05）正相關(guān)。土壤脲酶活性與土壤pH呈極顯著（ p ＜0.001）負(fù)相關(guān)，與枯落物有機(jī)碳呈顯著（ p ＜0.05）負(fù)相關(guān)；與EEG、TG、有機(jī)碳、全氮、全磷、電導(dǎo)率、堿解氮、腐殖質(zhì)全磷呈極顯著（ p ＜0.001）正相關(guān)，與枯落物全氮、枯落物全磷呈顯著（ p ＜0.05）正相關(guān)。土壤過氧化氫酶活性與TG、電導(dǎo)率、腐殖質(zhì)全氮呈極顯著（ p ＜0.001）負(fù)相關(guān)，與堿解氮、腐殖質(zhì)全磷呈顯著（ p ＜0.05）負(fù)相關(guān)；與EEG比TG、有機(jī)碳、全氮、枯落物有機(jī)碳呈極顯著（ p ＜0.001）正相關(guān)，與土壤pH呈顯著（ p ＜0.05）正相關(guān)。

2.7 土壤酶活性與枯落物、腐殖質(zhì)及土壤養(yǎng)分冗余分析

以土壤酶（土壤磷酸酶，土壤蔗糖酶，土壤淀粉酶，土壤脲酶，土壤過氧化氫酶）活性作為響應(yīng)變量，選取枯落物、腐殖質(zhì)及土壤養(yǎng)分作為解釋變量，進(jìn)行冗余分析，結(jié)果表明：第一軸和第二軸共解釋了土壤酶活性總變異的 43.49%，第一軸的解釋率為 26.00%，第二軸的解釋率為 17.49%。其中原土TG（F=13.3， p =0.002）、土壤有機(jī)碳（F=10.3， p =0.002）、銨態(tài)氮含量（F=7.3， p =0.002）、速效磷（F=3.6， p =0.018）、腐殖質(zhì)全磷（F=3.1， p =0.024）、土壤電導(dǎo)率（F=2.8， p =0.034）、堿解氮含量（F=7.5， p =0.002）、土壤全氮（F=3， p =0.034）是影響土壤酶活性的顯著影響因子（ p lt;0.05），其解釋率分別為14.4%、9.9%、6.6%、3.1%、2.6%、2.3%、5.7%、2.2%。

3 討論

3.1 林分類型對(duì)土壤酶活性的影響

土壤酶催化土壤生物地球化學(xué)反應(yīng)，推動(dòng)土壤生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)^[19]。不同的林分類型植物根系組成和分泌物不同，同時(shí)凋落物數(shù)量和質(zhì)量等差異也較大，導(dǎo)致土壤物理特性、養(yǎng)分含量以及土壤微生物活性發(fā)生變化，進(jìn)而影響土壤酶活性的變化[20，21]。本研究結(jié)果表明，闊葉林中土壤磷酸酶、蔗糖酶、脲酶活性均高于針葉林和針闊混交林的土壤酶活性，其中脲酶達(dá)到顯著水平（ p lt;0.05）；針葉林中土壤淀粉酶活性高于闊葉林和針闊混交林的土壤酶活性，而針闊混交林和闊葉林中過氧化氫酶活性顯著高于針葉林的土壤酶活性（ p lt;0.05）。這與前人研究結(jié)果類似，李燕燕^[22]等人研究表明，闊葉林中蔗糖酶活性顯著高于針葉林的土壤酶活性（ p lt;0.05）；曹向文等人^[10]研究表明，闊葉林與針闊混交林的脲酶活性顯著高于針葉林；胡延杰^[23]及楊柳燕^[24]等人研究也表明過氧化氫酶活性在針闊混交林地高于闊葉純林地。但也與一些研究結(jié)果與本研究存在不同，張國(guó)微等人^[11]認(rèn)為混交林土壤蔗糖酶和脲酶活性最高。造成這樣差異的原因可能是不同學(xué)者在研究林分類型對(duì)土壤酶活性影響時(shí)，研究對(duì)象所處地域的氣候條件、母質(zhì)種類、植被類型等眾多因素存在差異^[13]。研究結(jié)果也只是初步的嘗試，這方面的工作有待今后探討酶活性與林分類型的關(guān)系時(shí)開展深入研究。

3.2 土層深度對(duì)土壤酶活性影響

酶活性分布與剖面深度有關(guān)，許多土壤酶在剖面中的分布都是有規(guī)律的^[21]。本研究表明，在三種林分類型的人工林中，土壤脲酶活性均隨土層深度增加而下降；針葉林中土壤磷酸酶、蔗糖酶及過氧化氫酶活性隨土層深度增加而下降，其中磷酸酶和蔗糖酶達(dá)到顯著水平（ p lt;0.05）；闊葉林中土壤磷酸酶和過氧化氫酶活性隨土層深度增加而下降，其中磷酸酶達(dá)到顯著水平（ p lt;0.05）；針闊混交林中土壤淀粉酶活性隨土層深度增加而顯著下降（ p lt;0.05），這與多人研究結(jié)果類似。黃玙璠^[25]等人研究表明，隨著土層的加深土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性顯著下降。王群^[26]等人研究中表明土壤脲酶活性垂直分布特征為隨土層深度的增加而降低，所得出的土壤酶活性垂直變化的特點(diǎn)與本研究相一致，朱昊宇^[27]等人對(duì)紅壤丘陵區(qū)不同林分類型的研究表明，針闊混交林的土壤過氧化氫酶活性呈現(xiàn)隨土層深度增加而降低的趨勢(shì)。造成這樣的原因可能是由于土壤表層對(duì)不同林分枯落物和殘根的積累與分解，且表層土壤的通氣狀況和水熱條件良好，為微生物的生長(zhǎng)提供了充足的營(yíng)養(yǎng)源，微生物生長(zhǎng)旺盛了，代謝就活躍了，呼吸強(qiáng)度也隨之加大，從而使得土壤表層的土壤酶活性較高；此外，也有可能與該區(qū)域土壤的自身發(fā)育有關(guān)，如土層薄弱或者下層土壤發(fā)育不良都有可能使土壤酶活性下降[25，28]。

3.3 土壤酶活性與土壤養(yǎng)分影響分析

目前土壤酶已被眾多學(xué)者用來作為土壤碳、氮循環(huán)的重要指標(biāo)，并利用酶活性的變化來反映土壤中的養(yǎng)分循環(huán)過程^[29]，土壤酶也會(huì)參與腐殖質(zhì)的分解與合成及動(dòng)植殘?bào)w和微生物殘?bào)w的分解^[30]，同時(shí)枯落物、腐殖質(zhì)及土壤養(yǎng)分也會(huì)影響土壤酶活性，與土壤酶之間存在復(fù)雜的關(guān)系^[31]。本研究表明，土壤原土TG、有機(jī)碳、銨態(tài)氮、速效磷、電導(dǎo)率、堿解氮、全氮及腐殖質(zhì)全磷是影響土壤酶活性的顯著影響

因子（ p lt;0.05），枯落物養(yǎng)分對(duì)土壤酶活性無顯著影響。這與多人研究結(jié)果相似，孫沉沉^[32]等人對(duì)南方地區(qū)地區(qū)杉木木荷人工林中土壤酶活性與土壤養(yǎng)分的相關(guān)分析表明，土壤磷酸酶和蔗糖酶與土壤有機(jī)碳、全氮均呈顯著正相關(guān)（ p lt;0.05）。張國(guó)微^[11]等人對(duì)喀斯特退化山地不同類型人工林及張笑培^[33]等人對(duì)黃土高原南部植被恢復(fù)的研究也發(fā)現(xiàn)，土壤養(yǎng)分與酶活性有相關(guān)關(guān)系。但也與一些研究結(jié)果與本研究存在不同，徐華麗^[5]等人對(duì)湖北省太子山林場(chǎng)的柏木人工林研究表明，過氧化氫酶與全氮、堿解氮、速效磷的相關(guān)性均未達(dá)到顯著水平。分析以上差異的原因可能是植被類型^[34]、入侵植物^[35]、海拔^[36]、人為干擾^[37]等均是影響土壤酶活性的重要因素；此外，土壤類型、土壤微生物種類、土壤水氣熱條件等[38～40]也會(huì)對(duì)土壤酶活性變化產(chǎn)生影響。

4 結(jié)論

本研究探討了貴州省脆弱生態(tài)區(qū)林分類型和土層深度對(duì)土壤酶活性的影響，以及影響土壤酶活性的主要因子。主要結(jié)論如下：（1）闊葉林中脲酶活性顯著高于針葉林和針闊混交林，針闊混交林和闊葉林中過氧化氫酶活性顯著高于針葉林（ p lt;0.05）；（2）在三種林分類型的人工林中，土壤酶活性均表現(xiàn)隨土層深度下降而降低的趨勢(shì)；（3）土壤養(yǎng)分解釋三種類型人工林土壤酶活性變異的43.90%，腐殖質(zhì)養(yǎng)分解釋土壤酶活性變異的3.80%，枯落物養(yǎng)分解釋土壤酶活性變異的 2.20% 。

參考文獻(xiàn)：

[1]李春霖，湯萃文，蘇艷斌.荒漠生態(tài)系統(tǒng)土壤酶活性研究進(jìn)展[J].綠色科技，2023，25（16）：54-59.

[2]丁波，丁貴杰，趙熙，等.間伐對(duì)杉木人工林土壤酶活性及微生物的影響[J].林業(yè)科學(xué)研究，2017，30（6）：105.

[3]王理德，王方琳，郭春秀，等.土壤酶學(xué)硏究進(jìn)展[J].土壤，2016，48（1）：12-21.

[4]梁燕芳，羅華龍，蔣林，等.不同間伐強(qiáng)度對(duì)雜交松人工林土壤理化性質(zhì)及酶活性的影響[J].北華大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2022，23（4）：521-529.

[5]徐華麗，林虎，劉小宇，等.林分密度對(duì)柏木人工林土壤養(yǎng)分及酶活性的影響[J].湖南生態(tài)科學(xué)學(xué)報(bào)，2023，10（1）：68-74.

[6]鄧文相，陳亮，徐航，等.施用不同類型肥料對(duì)桉樹人工林土壤理化性質(zhì)與酶活性的影響[J].桉樹科技，2023，40（1）：1-7.

[7]劉飛海.不同培育技術(shù)對(duì)落葉松人工林土壤養(yǎng)分及酶活性的影響分析[J].現(xiàn)代園藝，2019（2）：12.

[8]涂程偉，彭彩云，柳蘋玉，等.華西雨屏區(qū)不同林齡杉木人工林土壤酶活性的動(dòng)態(tài)變化[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2021，49（7）：91-95.

[9]葛曉改，肖文發(fā)，曾立雄，等.三峽庫區(qū)不同林齡馬尾松土壤養(yǎng)分與酶活性的關(guān)系[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2012，23（2）：445-451.

[10]曹向文，趙洋毅，熊好琴，等.滇東喀斯特石漠化地區(qū)不同植被模式土壤酶活性與有機(jī)碳[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，43（11）：79-83+97.

[11]張國(guó)微，薛建輝，馬潔等.喀斯特退化山地不同類型人工林土壤養(yǎng)分與酶活性[J/OL].生態(tài)學(xué)雜志，2024：1-9.

[12]曾晨陽，武燕，丁波，等.貴州脆弱生態(tài)區(qū)3種森林恢復(fù)模式土壤層水源涵養(yǎng)能力研究[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2023，29（9）：95-99.

[13]關(guān)松蔭等編著.土壤酶及其研究法[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1986.

[14]鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2000.

[15]賀毅.擴(kuò)散法測(cè)定土壤中的水解性氮[J].華北自然資源，2020（2）：95-97+100.

[16]劉晶晶.土壤中銨態(tài)氮測(cè)定方法探討[J].當(dāng)代化工，2022，51（6）：1 509-1 512.

[17]宋歌，孫波，教劍英.測(cè)定土壤硝態(tài)氮的紫外分光光度法與其他方法的比較[J].土壤學(xué)報(bào)，2007（2）：288-293.

[18]呂華軍，劉德輝，董元華，等.Bradford法測(cè)定土壤球囊霉素相關(guān)蛋白的影響因子[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào)，2011，27（5）：93-97.

[19]陸琴，李冬琴.土壤酶及其生態(tài)指示作用研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020，48（18）：14-17.

[20]羅琰，蘇德榮，呂世海，等.輝河濕地河岸帶土壤養(yǎng)分與酶活性特征及相關(guān)性研究[J].土壤，2017，49（1）：203-207.

[21]Lucas-Borja E M ，Delgado-Baquerizo M.Plant diversity and soil stoichiometry regulates the changes in multifunctionality during pine temperate forest secondary succession[J].Science of the Total Environment，

2019（697）：134 204.1-134 204.9.

[22]李燕燕，吳春生，劉亮英，等.退化紅壤區(qū)植被恢復(fù)對(duì)土壤惰性碳和酶活性的影響[J].南昌工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2020，（3）：44-47.

[23]胡延杰，翟明普，武覲文，等.楊樹刺槐混交林及純林土壤酶活性的季節(jié)性動(dòng)態(tài)研究[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2001（5）：23-26.

[24]楊柳燕，肖琳.環(huán)境微生物技術(shù)[M].北京：科學(xué)出版社，2003.

[25]黃玙璠，舒英格，肖盛楊，等.喀斯特山區(qū)不同草地土壤養(yǎng)分與酶活性特征[J].草業(yè)學(xué)報(bào)，2020，29（6）：93-104.

[26]王群，夏江寶，張金池，等.黃河三角洲退化刺槐林地不同改造模式下土壤酶活性及養(yǎng)分特征[J].水土保持學(xué)報(bào)，2012，26（4）：133-137.

[27]朱昊宇.紅壤丘陵區(qū)不同林分類型土壤酶活性及養(yǎng)分特征[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2015（6）：203-205+225.

[28]張劉東，李傳榮，孫明高，等.沿海破壞山體周邊不同植被恢復(fù)模式的土壤酶活性[J].水土保持學(xué)報(bào)，2011，25（5）：112-116.

[29]邊雪廉，趙文磊，岳中輝，等.土壤酶在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)碳、氮循環(huán)中的作用研究進(jìn)展[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2016，32（4）：171-178.

[30]張凱，鄭華，陳法霖，等.桉樹取代馬尾松對(duì)土壤養(yǎng)分和酶活性的影響[J].土壤學(xué)報(bào)，2015，52（3）：646-653.

[31]朱海強(qiáng)，李艷紅，李發(fā)東.艾比湖濕地典型植物群落土壤酶活性季節(jié)變化特征[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2017，28（4）：1 145-1 154.

[32]孫沉沉，王自強(qiáng)，潘暢，等.杉木木荷混交對(duì)土壤養(yǎng)分和酶活性的影響[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2023，45（3）：517-525.

[33]張笑培，楊改河，任廣鑫，等.黃土高原南部植被恢復(fù)對(duì)土壤理化性狀與土壤酶活性的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2010，28（6）：64-68.

[34]宋翰林.湯旺河國(guó)家公園森林不同演替階段土壤細(xì)菌多樣性分析[D].哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2018.

[35]趙曉紅，張國(guó)良，宋振，等.刺萼龍葵入侵對(duì)不同類型土壤特性的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象，2017，38（2）：76-87.

[36]樊金娟，李丹丹，張心昱，等.北方溫帶森林不同海拔梯度土壤碳礦化速率及酶動(dòng)力學(xué)參數(shù)溫度敏感性[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2016，27（1）：17-24.

[37]曹慧，孫輝，楊浩，等.土壤酶活性及其對(duì)土壤質(zhì)量的指示研究進(jìn)展[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào)，2003（1）：105-109.

[37]董莉麗，鄭粉莉.黃土丘陵溝壑區(qū)植被類型對(duì)土壤質(zhì)量的影響[J].干旱區(qū)研究，2011，28（4）：616-621.

[]李慧杰，徐福利，林云，等.施用氮磷鉀對(duì)黃土丘陵區(qū)山地紅棗林土壤酶與土壤肥力的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2012，30（4）：53-59.

[40]楊文彬，耿玉清，王冬梅.漓江水陸交錯(cuò)帶不同植被類型的土壤酶活性[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2015，35（14）：4 604-4 612.

收稿日期：2024-01-31 修回日期：2024-03-07

基金項(xiàng)目：大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（202314223036）貴州省科技計(jì)劃項(xiàng)目（黔科合基礎(chǔ)-ZK[2023]一般282）；貴州師范學(xué)院校級(jí)博士基金項(xiàng)目（2020BS026）；貴州省教育廳平臺(tái)項(xiàng)目[2022]051號(hào)。

第一作者簡(jiǎn)介：王浪（2001-），男，本科生，主要從事森林土壤生態(tài)學(xué)研究。

通信作者：武燕。