土壤碳氮与土壤酶相关性研究进展_吕国红.pdf

土壤碳氮与土壤酶相关性研究进展 1 1 1 1 ,2 吕国红 　周广胜 　赵先丽 　周莉 ( 1 中国气象局沈阳大气环境研究所 沈阳 1100 16 ; 2 中国科学院植物研究所植被数量生态学重点实验室 北京 100093) 　　摘 　要 　土壤酶在生态系统中起着重要的作用 ,是土壤有机体的代谢动力 ,参与包括土壤生物化学过程在内的自然界物质循环 。土壤碳氮 作为土壤生物化学研究的重要内容 ,与土壤酶具有密切的关系 。综述土壤碳氮与土壤酶的相关性 ,对研究其全球的变化很有必要 。 关键词 　土壤有机质 　土壤氮 　土壤酶 　相关性研究 　　土壤酶是由微生物 、动植物活体分泌及由动植物残体 、遗 钾 、有效养分得到提高有着重要的意义 。酶活性升高有利于 骸分解释放于土壤中的一类具有催化能力的生物活性物质 。 凋落物和土壤有机物质的分解 、转换和养分元素的释放 ,对于 国内外近 20 多年的大量研究资料表明 ,尽管积累在土壤中的 提高森林土壤肥力和维持生态系统的物质循环和能量流动具 酶以质量计的数量很小 ,但是作用颇大 。土壤酶参与元素的 有重要意义[ 5 ] 。 生物循环 、腐殖质的合成与分解以及有机化合物的分解 ,并在 2 　土壤碳元素与土壤酶 不利于微生物增殖的条件下 ,起着重要的作用[ 1 ] ,其活性反映 2 1 　土壤有机碳与土壤酶 了土壤生物化学过程的方向和强度 。碳和氮是重要的生命物 土壤有机质含量显著影响着土壤酶的活性 。土壤有机质 质 ,也是地球非生物组成部分的重要元素 。碳和氮在地球各 的含量并不高 ,但它能增强土壤孔隙度 、通气性和结构性 ,有 个圈层之间不断地流动 、往返 ,构成碳和氮的生物地球化学循 显著的缓冲作用和持水力 ,是微生物 、土壤酶和矿物质的有机 环 。土壤有机质存在的状况及氮的形态和含量 ,都与土壤酶 载体 。土壤有机质是土壤中酶促底物的主要供源 ,是土壤固 活性变化相关 。在各土壤理化性质中 ,土壤有机质含量和土 相中最复杂的系统 ,也是土壤肥力的主要物质基础 。Debosz 壤全氮量对土壤脲酶 、过氧化氢酶 、多酚氧化酶活性的影响最 等人[ 6 ] 研究了有机物输入对纤维素酶变化的影响 ,长达 8 a 强烈[2 ] 。各种土壤酶积极参与土壤碳氮的转化 ,对提高土壤 的研究表明 ,无论是低量输入还是高量输入 ,时间变化模式通 肥力有重要作用 ;另一方面说明土壤碳氮状况又是土壤酶活 常是一样的 ,变化的驱动因子是温度和湿度等环境因子 。在 性的基础 ,对土壤酶活性有着不可忽视的影响 , 因此 ,土壤酶 β 作物生长期间 ,土壤酶活性增强 ,其中 , 葡萄糖苷酶和纤维 活性的变化可以判断土壤有机质 、全氮存在的状况 。综述土 酶增加 30 % 。Albiach 等人[7 ] 通过 4 ～5 a 的对 比研究发现 , 壤碳氮与土壤酶的相关性 ,对研究其全球变化具有重要的指 城市垃圾的堆积肥可极大地加强土壤酶活性 ,绿肥和淤泥产 导意义 。 生的效果次之 ,施用有机残体后土壤酶活性平衡能力加强 。 1 　土壤酶是土壤质量的生物活性指标 Taylor 等人[ 8 ] 研究也表明 ,土壤酶与土壤有机质之间存在显 　　由于土壤酶活性与土壤理化性质和土壤生物数量及生物 著正相关 。Moreno 等人[9 ] 的研究发现 ,Cd 在有机质含量高 多样性等密切相关 ,所以土壤酶活性常常被作为土壤质量的 的土壤中对土壤酶的影响要低于有机质含量低的土壤 。土壤 整合生物活性指标 。在 19 世纪 80 年代末以来 ,土壤酶作为 有机质中不易氧化部分和易氧化部分对酶活性的影响有差 土壤质量的生物活性指标一直是土壤酶学的研究重点