發(fā)布時(shí)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(guò)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(guò)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(wèn)題逐漸突出。本文以哈爾濱市幾種林地為研究對(duì)象,對(duì)其土壤過(guò)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(duì)土壤酶活性的影響作用,以明晰城市林地土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)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(guò)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(guò)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(shì),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(shuō)明土壤過(guò)氧化氫酶、轉(zhuǎn)化酶和脲酶活性對(duì)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(shuō)明人為干擾對(duì)土壤強(qiáng)烈影響。相關(guān)性分析結(jié)果表明,土壤過(guò)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(shuō)明土壤酶活性對(duì)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(guò)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(shuō)明重金屬含量對(duì)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(guò)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(duì)優(yōu)勢(shì),土壤理化性質(zhì)以及重金屬含量的變化情況對(duì)于土壤酶活性的變化具有一定的解釋水平。這說(shuō)明,土壤酶活性對(duì)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(shí),由磷酸酶活性的變化情況可知,酶活性對(duì)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(duì)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(duì)土壤質(zhì)量的酶學(xué)評(píng)價(jià)具有重要意義。城市化進(jìn)程會(huì)對(duì)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(duì)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(dòng)密不可分,土壤酶活性對(duì)人為干擾響應(yīng)明顯。
【圖文】：

土壤作為地上植被營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的主要來(lái)源，為地上植被的生長(zhǎng)發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)基礎(chǔ)[89,90]，同時(shí)由于城市化帶來(lái)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(zhǎng)來(lái)說(shuō)，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(wú)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(zhǎng)。

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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S714

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