發(fā)布時間：2020-04-30 14:31

【摘要】：土壤酶參與了土壤生態(tài)系統(tǒng)所進(jìn)行的許多重要生物化學(xué)過程,土壤酶活性是常用于表征土壤質(zhì)量及土壤生態(tài)系統(tǒng)變化的敏感指標(biāo)。城市化過程中,隨著土地利用類型的改變,與城市化有關(guān)的土壤質(zhì)量問題逐漸突出。本文以哈爾濱市幾種林地為研究對象,對其土壤過氧化氫酶、轉(zhuǎn)化酶、脲酶和磷酸酶活性特征及其土壤理化性質(zhì)、土壤重金屬含量之間的變化關(guān)系進(jìn)行研究,闡明幾種土壤酶活性隨林地類型及人為干擾強(qiáng)度變化的規(guī)律及其主要影響因素。此外,利用通徑分析方法探究土壤理化因子和重金屬含量對土壤酶活性的影響作用,以明晰城市林地土壤質(zhì)量評價中土壤酶活性的作用和有效性。土壤酶活性研究結(jié)果表明,公園景觀林土壤過氧化氫酶、脲酶和磷酸酶活性較高,生態(tài)公益林土壤轉(zhuǎn)化酶活性較高,而大學(xué)附屬林整體土壤酶活性都處于較低的程度。而在城市不同區(qū)域,過氧化氫酶和脲酶活性均呈現(xiàn)隨城市化程度加深而上升的趨勢,轉(zhuǎn)化酶活性則隨城市化程度加深而下降,磷酸酶活性變化不明顯。這說明土壤過氧化氫酶、轉(zhuǎn)化酶和脲酶活性對林地利用類型及人為干擾強(qiáng)度響應(yīng)較為敏感。土壤理化性質(zhì)分析結(jié)果表明,城市林地土壤壓實(shí)作用顯著,容重普遍偏高,土壤略偏堿性,并且土壤有機(jī)質(zhì)和有效養(yǎng)分具有一定的空間異質(zhì)性,含量分布不均衡,在一定程度上說明人為干擾對土壤強(qiáng)烈影響。相關(guān)性分析結(jié)果表明,土壤過氧化氫酶活性與pH、硝態(tài)氮和銨態(tài)氮呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P0.01);土壤轉(zhuǎn)化酶活性與土壤含水率呈極顯著相關(guān)關(guān)系(P0.01),與土壤有機(jī)質(zhì)和有效磷呈顯著正相關(guān)關(guān)系(P0.05),與土壤pH、土壤容重和硝態(tài)氮呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(P0.05);土壤脲酶活性與土壤pH、硝態(tài)氮和銨態(tài)氮呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P0.01)。這說明土壤酶活性對于土壤理化性質(zhì)的變化響應(yīng)較為敏感。土壤中重金屬含量分析結(jié)果表明,城市林地土壤重金屬Cd、Pb、Cu和Zn積累較多,且與人為干擾關(guān)系密切,在不同林地間含量不同,土壤受到重金屬的污染程度不同。相關(guān)性分析結(jié)果表明,土壤過氧化氫酶活性與土壤Cd含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系(P0.05);土壤轉(zhuǎn)化酶活性與土壤Cd和Zn含量分別呈極顯著(P0.01)和顯著(P0.05)負(fù)相關(guān)關(guān)系;土壤脲酶活性與土壤Pb含量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P0.01),與土壤Cd和Zn呈顯著正相關(guān)關(guān)系(P0.05)。這說明重金屬含量對土壤酶活性具有一定的影響。由通徑分析結(jié)果可知,硝態(tài)氮含量是影響土壤過氧化氫酶和脲酶活性的主要因素,Zn含量是影響土壤轉(zhuǎn)化酶活性的主要因素,且均為直接因素占絕對優(yōu)勢,土壤理化性質(zhì)以及重金屬含量的變化情況對于土壤酶活性的變化具有一定的解釋水平。這說明,土壤酶活性對土壤理化性質(zhì)及重金屬含量的變化具有較敏感的響應(yīng)。但同時,由磷酸酶活性的變化情況可知,酶活性對人為干擾作用于土壤的響應(yīng)具有一定的局限性。土壤酶種類對其響應(yīng)的敏感程度具有重要影響,因而合理的選擇土壤酶種類對土壤質(zhì)量的酶學(xué)評價具有重要意義。城市化進(jìn)程會對城市林地土壤產(chǎn)生人為干擾,使土壤理化性質(zhì)以及土壤質(zhì)量產(chǎn)生變化,土壤酶活性對理化性質(zhì)與重金屬含量變化反應(yīng)敏感。因此,土壤酶活性的變化與人類活動密不可分,土壤酶活性對人為干擾響應(yīng)明顯。
【圖文】：

土壤作為地上植被營養(yǎng)物質(zhì)的主要來源，為地上植被的生長發(fā)育提供營養(yǎng)基礎(chǔ)[89,90]，同時由于城市化帶來的人為影響，城市林地土壤的理化性質(zhì)與自壤有顯著差異[91]。有關(guān)城市綠地土壤質(zhì)量的多數(shù)研究結(jié)果表明，城市土壤有水平低，，壓實(shí)作用顯著，趨向堿性等特點(diǎn)[92-95]。.1 土壤容重土壤容重可以反映土壤的松緊度、通氣度和透水的能力。有研究表明[96]，植物根系生長來說，最適容重在 1.14 ~1.26 g·cm-3之間。當(dāng)容重達(dá)到 1.50 g·cm物根系伸入困難，達(dá)到 1.60~1.70 g·cm-3，植物根系幾乎無法插入。本研究結(jié)明，哈爾濱市林地土壤容重較大，介于 1.124~1.511 g·cm-3之間，平均值 1.20cm-3。由圖 3-1 可知，本研究中土壤樣品容重在 1.14~1.26 g·cm-3的頻率較高，.59%，在 1.26~1.50 g·cm-3的頻率較低，占 14.81%，表明大多數(shù)采樣林地土壤緊實(shí)，土壤通氣性和透水能力較好，較為適合植物根系正常生長。

圖 3-2 中心區(qū)各類型林地土壤容重不同小寫字母表示差異顯著（P<0.05）Fig. 3-2 Soil bulk density of various types of woodland in the central areaDifferent lowercase letters indicate significant difference （P<0.05） 3-3 可知，近郊區(qū)土壤容重在各類型林地間變化顯著（P<0.05）。其土壤容重顯著高于另外三種類型林地，為 1.49 g·cm-3。生態(tài)公益林土重為 1.20 g·cm-3。道路綠化林土壤容重為 1.19 g·cm-3。大學(xué)附屬林土 g·cm-3。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S714

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