长白山保护区森林土壤的酶活性
2011-01-19姜惠武熊跃军
姜惠武 熊跃军
(1.黑龙江第三森林调查规划设计院,哈尔滨 150030;2.桦南林业局,黑龙江 桦南 154431)
森林生长与土壤酶活性有一定关系,土壤酶活性的变化在一定程度上反映了各种生态条件对土壤酶活性的影响,同时也反映了森林土壤中有机残体的转化状况。研究土壤酶活性,可为更好经营管理森林提供可靠依据。
1 材料与方法
供试土壤。供试土壤的描述见表1。
表1 长白山北坡自然保护区森林与土壤类型
2 分析项目与方法
酶活性分析,选择分析了土壤蛋白酶、转化酶及接触酶的活性。
蛋白酶活性的测定:以酪素为基质,以每克干土每小时释放出酪氨酸微克数表示土壤蛋白酶活性。转化酶活性测定:用蔗糖为基质,以每克干土每小时释放出还原糖微克数表示土壤转化酶活性。接触酶活性测定:用过氧化氢为基质,以每克干土消耗0.1N-KMnO4毫升数表示土壤接触酶活性。土壤腐殖质碳、氮分析,用0.1M焦磷酸钠抽出,然后测定碳、氮含量。
相关分析计算,根据下式进行:
3 结果与讨论
3.1 长白山自然保护区森林土壤酶活性
长白山自然保护区是我国中纬度山地原始森林地区,森林类型和土壤类型都有一定垂直分布的规律,按森林类型可划分为高山苔原带(海拔2 000~2 700m),亚高山岳桦林带(海拔1 100~1 700m),阔叶红松林带(海拔500~1 100m)。按土壤类型可划分为山地苔原土(海拔2 000m以上),山地生草森林土(海拔1 800~2 000m),山地暗棕色针叶林土(海拔1 000~1 800m),山地暗棕色森林土(海拔700~1 000m)。在不同海拔高度发育的不同类型的森林土壤的酶活性有显著的差异,这种差异主要取决于森林类型的影响。从表2结果来看,在海拔700~1 000m阔叶红松林带下发育的暗棕色森林土和1 800~2 000m亚高山岳桦林带下发育的山地生草森林土,其酶活性较高,而以海拔1 000~1 800m暗针叶林带发育的棕色针叶林土,其酶活性较低。这一结果同样说明了针阔混交林下土壤酶活性要高于纯针叶林土壤的酶活性。从表观土壤半分解有机残体量(以及部分实测半分解有机残体量)来看,酶活性的差异与土壤有机残体分解相关。
表2 长白山自然保护区森林土壤酶活性
( )内数字为A 0 0 /A0 (t/hm2)的实测数字
3.2 森林土壤酶活性与土壤腐殖质碳、氮的相关性
为了进一步阐明森林土壤的酶活性与土壤中有机物质转化过程的关系,我们用相关分析来说明森林土壤酶活性与土壤累积的腐殖质碳、氮相关性,计算结果表明,在森林土壤中土壤酶活性与所累积的腐殖质碳、氮含量呈正相关(见表3)。
表3 长白山自然保护区森林土壤酶活性与腐殖质碳、氮相关性
蛋白酶转化酶接触酶rC0.660.750.95rN0.890.950.86
以上结果再一次表明,森林土壤酶活性与森林立地条件相关,土壤酶活性的差异在一定程度上反映了土壤有机质转化过程的状况。
4 结论
(1)不同生态条件下森林土壤酶的活性显著不同。
(2)相关分析证明,森林土壤酶活性变化与土壤中累积的腐殖质碳、氮含量呈正相关,蛋白酶(rN0.61~0.89;rC0.52~0.66),转化酶(rN0.63~0.95;rC0.60~0.75),接触酶(rN0.75~0.86;rC0.33~0.39)。
[1]郑洪元,张德生.不同生态条件下森林土壤的酶活性[J].森林生态系统研究,1980,(1):161~165.
[2]刘梦云,常庆瑞,齐雁冰,等.宁南山区不同土地利用方式土壤酶活性特征研究[J].中国生态农业学报,2006,14(3):67~70.
[3]胡海波,康立新,梁珍海,等.泥质海岸防护林土壤酶活性特征研究[J].土壤学报,1998,35(1):112~1l8.