不同生长年限唐古特大黄根部土壤中微生物量及酶活性变化规律研究.pdf

第 43 卷第 3 期2024 年 3 月中 国 野 生 植 物 资 源Chinese Wild Plant ResourcesVol.43 No.3Mar.2024不同生长年限唐古特大黄根部土壤中微生物量及酶活性变化规律研究刘汉成，陈庆圆，董刚，侯明杰，马雄*（甘肃民族师范学院 化学与生命科学系，甘肃 合作，747000）摘要 目的：明晰种植唐古特大黄对土壤微生态的影响。方法：利用常规测定方法研究不同生长年限唐古特大黄根部土壤中微生物量和酶活性的变化规律。结果：土壤微生物量碳（MBC）、微生物量氮（MBN）和微生物量磷（MBP）含量随着唐古特大黄生长年限的增加而表现出“马鞍型”变化趋势，同一生长年限的唐古特大黄根部土壤微生物量与土壤深度呈极显著负相关（P 0.01）；MBC/MBN值在8.85%18.94%之间，说明唐古特大黄根部土壤已向“真菌型”转变。MBC/SOC、MBN/TN和MBP/TP值均低于植被覆盖良好区域。同一生长年限的唐古特大黄根部土壤酶活性随土壤深度增加而降低；在不同生长年限的唐古特大黄间，纤维素酶活性随着唐古特大黄生长年限的增加而降低；蛋白酶和硝酸还原酶活性随唐古特大黄生长年限增加也呈“马鞍型”变化趋势；过氧化氢酶活性随唐古特大黄生长年份增加而增高。结论：连续种植唐古特大黄能够对土壤微生物群落结构产生影响，一方面增加了根部土壤真菌数量，另一方面根部土壤积累过氧化氢类物质，可能导致唐古特大黄根系易发生病害或损伤。因此，研究认为唐古特大黄在青藏高原东北缘最适生长年限为4年。关键词 唐古特大黄；土壤；微生物量；土壤酶中图分类号：S154.3 文献标识码：A 文章编号：1006-9690（2024）03-0044-07Study on the Changes of Microbial Biomass and Enzyme Activity in the Root Soil of Rheum tanguticum in Different Growth YearsLiu Hancheng，Chen Qingyuan，Dong Gang，Hou Mingjie，Ma Xiong*（Department of Chemistry and Life Science，Gansu Minzu Normal University，Hezuo 747000，China）Abstract Objective：To investigate the effect of planting Rheum tanguticum on soil micro-ecology.Methods：Use routine determination methods to study the changes of microbial biomass and enzyme activity in the root soil of R.tanguticum in different growth years.Results：The results showed that the contents of soil microbial biomass carbon（MBC），microbial biomass nitrogen（MBN）and microbial biomass phosphorus（MBP）showed a saddle type trend with the increase of the planting year of R.tanguticum.There was a very significant negative correlation between soil microbial biomass and soil depth of R.tanguticum with the same growth period（P 0.01）；The values of MBC/MBN varied from 8.85%to 18.94%，indicating that the number of fungi in the root soil of R.tanguticum increased significantly.Values of MBC/SOC，MBN/TN and MBP/TP were lower than those in areas with good vegetation coverage.The enzyme activity in the root soil of R.tanguticum with the same growth period decreased with increasing soil depth.As the increase of the planting year of R.tanguticum，the cellulase activity decreased and the activities of protease and nitrate reductase also showed a saddle type trend，doi：10.3969/j.issn.1006-9690.2024.03.007收稿日期：2023-05-29，录用日期：2024-03-08基金项目：甘肃省教育厅青年博士基金项目（2021QB-122）；2021年甘肃省高等学校创新基金项目（2021B-294）；甘肃民族师范学院高层次人才启动计划项目（GSNU-GCCR-1902）；甘肃省自然科学基金项目（23JRRP0002）。作者简介：刘汉成（1982-），男，土族，甘肃天祝人，博士，副教授，研究方向为草地生物多样性。E-mail：*通讯作者：马雄（1981-），男，回族，甘肃临夏人，硕士，教授，研究方向为动物生态学。E-mail： 44第 3 期刘汉成，等：不同生长年限唐古特大黄根部土壤中微生物量及酶活性变化规律研究and the catalase activity increased.Conclusion：Continuous planting of R.tanguticum could affect the soil microbial community structure，increase the number of fungi in the root soil，and promote the accumulation of hydrogen peroxide substances in the root soil，which may lead to the susceptibility of R.tanguticum root system to diseases or damage.Therefore，it was believed that the optimal planting period of R.tanguticum in northeast edge of QinghaiTibet Plateau was 4 years.Key words Rheum tanguticum；Soil；Microbial biomass；Soil enzyme土壤微生物是土壤生态系统的重要组成部分，是土壤中的活力系统，在参与土壤养分循环、能量流动、土壤肥力形成和地球生物化学循环等方面发挥着重要作用1。同时，土壤微生物与地表植物形成互联反馈体系2-3，其生物活性指标常被用于检测环境质量和群落结构变化4-5。土壤微生物生物量是指土壤中体积小于 5 103 m3的所有微型生物的生物量，包括细菌、放线菌、真菌、藻类和原生动物等6。土壤微生物量碳（Microbial biomass carbon，MBC）、微生物量氮（Microbial biomass nitrogen，MBN）和微生物量磷（Microbial biomass phosphorus，MBP）是 土 壤 有 机 质（Soil organic matter，SOM）中最活跃的部分，土壤微生物在生物量周转和再循环的过程中固持SOM的同时，通过新陈代谢矿化大部分新固定的碳、氮和磷元素以供给植物利用7。不同植被类型6、耕作管理方式8-9、施肥模式10及环境因子11均可影响土壤微生物数量和群落组成，进而影响土壤微生物量12-13。中草药栽培会对土壤微生物量产生影响，大多研究表明，中草药根系分泌物积累是引起根际微生物量和酶活性变化的主要因素，也是中药材连作障碍的主导因素14。土壤酶参与土壤中有机态营养元素的矿化过程，在维持土壤生态平衡和养分转化方面起着重要作用15。土壤酶活性与SOM含量、微生物数量和营养元素含量相关，反映了土壤的生物学活性大小16，受人类生产活动的影响，不同生产方式是驱动土壤酶活性变化的主要因素17-19。在种植不同中药材的土壤中，酶活性变化规律不尽相同20。唐古特大黄（Rheum tanguticum Maxim.ex Balf.）是多年生草本植物，人工栽培4年后可收获。为更好地了解种植唐古特大黄对土壤微生态环境的影响，本文研究了不同种植年限唐古特大黄根部土壤中MBC、MBN、MBP含量和相关土壤酶活性变化规律，旨在探索种植唐古特大黄对土壤微生态环境所产生的影响和土壤生物活性对唐古特大黄生长年限的反馈机制，以期为科学种植唐古特大黄提供参考资料。1材料和方法1.1样地概况及采样唐古特大黄种植基地位于甘肃省甘南藏族自治州合作市佐盖曼玛乡门浪滩，平均海拔3 120 m，种植区为山谷地形，无灌溉条件。唐古特大黄幼苗覆膜栽培，种植期间不施农药和化肥，人工拔除杂草。双因素试验设计，因素A为唐古特大黄生长年限，分别为1年（A1）、2年（A2）、3年（A3）和4年（A4）；因素B为土层深度，分别为1 20 cm（B1）、21 40 cm（B2）和41 60 cm（B3）。试验土样于2021年9月采用梅花5点取样法采取21。1.2土样预处理将采集的各样点土样带回实验室后分成2份，1 份新鲜土样去除可见动植物残体及杂物后过2 mm筛，调节土壤含水量至饱和持水量的60%后将其置于烧杯，25培养 7 15 d 后进行 MBC、MBN、MBP含量测定6。另 1份土样风干、过筛后按常规方法测定土壤理化性质和酶活性。1.3分析测定土壤微生物生物量测定：土样经氯仿熏蒸后，分别用重铬酸钾硫酸外加热法测定MBC，用凯氏定氮法测定MBN，用钼蓝比色法测定MBP22。土壤理化性质和酶活性测定：土壤含水量用烘干法测定，pH使用pH S型酸度计测定，SOM含量采用重铬酸钾硫酸氧化外加热法测定，全氮（Total nitrogen，TN）含量使用 Kjeltec 8200半自动定氮仪测定，碱解氮含量用碱解扩散法测定，全磷（Total phosphorus，TP）、速效磷含量采用碱熔钼锑抗比色法测定，土壤全钾（Total potassium，TK）含量采用碱熔火焰光度法测定，速效钾采用原子吸收分光光度法检测23；过氧化氢酶活性的测定采用容量法，用 1 g 土消耗的 0.02 mol/L 高锰酸钾毫升数表示；脲酶活性的测定采用靛酚蓝比色法，用24 h后1 g土壤中释放NH3-N毫克数表示；纤维素酶活性采用蒽酮比色法测定，以24 h后1 g土壤中生成的葡萄 45中 国 野 生 植 物 资 源第 43 卷糖毫克数表示；土壤蛋白酶活性采用铜盐络合比色法测定，以2 h后1 g土壤中释放的酪氨酸微克数表示；土壤硝酸还原酶活性采用酚二磺酸比色法测定，以 24 h 后 1 g 土壤中释放的 NO2-N 微克数表示16，24。1.4数据处理采用 Microsoft Excel 2016 进行数据整理和作图，用SPSS 19.0对测定指标进行方差分析，当F检验显著时用Duncan法对其进行多重比较。2结果与分析2.1不同生长年限唐古特大黄根部土壤中微生物生物量由图1可知，从不同生长年限来看，A2年限的唐古特大黄根部土壤中MBC含量最低，此后，随着唐古特大黄生长年限的增加而增加，至 A4年限时最高，显著高于其他年限（P 0.05）；土壤中MBN含量在各年份间无显著差异，但总体表现出从A1到A3逐渐降低，而在A4时又升高的趋势；土壤中MBP的含量变化趋势与MBN的趋势一致，即A1年限的唐古特大黄根部根部土壤中 MBP的含量最高，A3时最低，二者存在显著差异（P 0.05），而A3与A2和A4年限间的差异不显著（图2）。从同一年限不同土壤深度来看，MBC、MBN和 MBP 的含量均随着土壤深度增加而降低（表1），其中MBC含量除A1年限的B2和B3深度间无显著差异外，其余各生长年限不同土层间均存在显著差异（P 0.05）；MBN含量在各生长年限的不同土层间均存在显著差异（P 0.05）；MBP含量在A1和A4的年限B2与B3土层间无显著差异，在其他样点各土层深度间存在显著差异（P 0.05）。2.2不同生长年份唐古特大黄根部土壤微生物量碳、氮、磷比值的变化从表2可以看出，在不同生长年限的唐古特大黄根部土壤中，MBC/MBN在8.85%18.94%之间变化，MBC/MBP 在 10.11%28.48%之间，MBC/SOC 在 0.24%1.43%之间，MBN/TN 在 0.28%0.84%之间，MBP/TP 在 0.38%1.58%之间变动。MBC/MBN在A4年限的B1深度土壤中最高，显著高于其他样点，最低的为A1年限B3深度的土壤；MBC/MBP的值在A3年限的B3深度土壤中最高，与A4年限的B1和B2深度土壤无显著差异，但显著高于其他土样；MBC/SOC和MBN/TN在A4年限B1深度土壤中最高，显著高于其他土壤，而在A2年限B2深度土壤中最低；MBP/TP则在A2年限B1深度中最高，其次为A1年限B1深度土壤，均显著高于其他土壤样品，在A3年限B3土层中最低。表1唐古特大黄根部土壤不同土层中土壤微生物量含量差异Tab.1Differences in soil microbial biomass in different soil layers of R.tanguticum root soil 样点A1A2A3A4深度B1B2B3B1B2B3B1B2B3B1B2B3MBC含量（mg kg-1）195.48 18.14a114.56 8.66b91.12 5.75b137.52 8.30a105.81 7.73b89.19 5.59c177.88 14.37a112.72 10.21b78.57 2.49c281.97 5.56a191.63 14.09b139.92 8.49cMBN含量（mg kg-1）15.73 0.15a10.92 0.19b10.33 0.44c14.67 0.81a9.62 0.35b8.03 0.30c13.40 0.17a8.49 0.51b6.67 0.70c14.90 0.53a11.66 0.37b9.08 0.46cMBP含量（mg kg-1）13.99 0.72a8.47 0.21b7.73 0.41b13.60 0.68a9.53 0.88b4.95 0.68c10.70 0.79a4.92 0.78b2.90 0.77c11.34 0.43a6.87 0.57b6.23 0.58b注：数值后不同小写字母表示差异显著性P 0.05。下同。图1不同生长年份唐古特大黄根部土壤中微生物量碳含量差异Fig.1Differences in MBC content in root soil of R.tanguticum in different growth years注：小写字母表示差异显著性（P A4 A1 A3，各样点间差异显著（P A1 A4 A3，各样点间差异显著；在B2土层中，A1和A2年限唐古特大黄中硝酸还原酶活性显著高于A3和A4；在B3土层中则表现为A1 A4 A2 A3，各样点间差异显著（P 0.05）。2.4土壤微生物量、酶活性与土壤理化性质的关系2.4.1土壤微生物量与土壤酶活性和理化性质相关性通过分析土壤微生物量、土壤酶活性与理化性表2不同生长年份唐古特大黄根部土壤微生物量比值的变化Tab.2Changes in the ratio of the soil microbial biomass in root soil of R.tanguticum in different growth years生长年限A1A2A3A4深度B1B2B3B1B2B3B1B2B3B1B2B3MBC/MBN（%）12.43 1.21cd10.49 0.76def8.85 0.90g9.37 0.05ef11.02 1.04de11.13 1.12de13.28 1.16c13.27 0.55c11.88 1.46cd18.94 1.05a16.48 1.73b15.47 1.65bMBC/MBP（%）13.95 0.59def13.52 0.94def11.80 0.87ef10.11 0.28f11.12 0.64ef18.39 3.95cd16.66 1.27de23.45 5.25abc28.48 8.11a24.89 0.74ab27.90 0.31ab22.53 1.29bcMBC/SOC（%）0.61 0.05cd0.30 0.02gh0.24 0.01h0.54 0.03de0.35 0.03g0.25 0.01h0.83 0.08b0.50 0.05ef0.43 0.01f1.43 0.03a0.88 0.07b0.65 0.05cMBN/TN（%）0.59 0.00c0.35 0.00fg0.34 0.01g0.68 0.04b0.38 0.01f0.28 0.01h0.71 0.02b0.47 0.03e0.47 0.05e0.84 0.04a0.62 0.02c0.52 0.03dMBP/TP（%）1.57 0.06a0.95 0.03d0.86 0.05de1.58 0.08a1.16 0.11c0.56 0.07f1.23 0.09bc0.60 0.09f0.38 0.10g1.35 0.03b0.84 0.07de0.77 0.07e注：SOC为土壤有机碳（Soil organic carbon，SOC）。表3不同生长年份唐古特大黄根部土壤酶活性变化Tab.3Changes of soil enzyme activity in root soil of R.tanguticum in different growth years生长年限A1A2A3A4深度B1B2B3B1B2B3B1B2B3B1B2B3纤维素酶葡萄糖 mg/（g 24 h）50.44 0.39aa37.29 0.14ba37.19 0.39ba45.21 0.23ab31.02 0.25bb25.69 0.18cb44.37 0.42ac17.85 0.10bc11.39 0.07cd41.20 0.55ad17.68 0.06cc21.13 0.17bc脲酶NH3-N mg/（g 24 h）2.32 0.02aa0.97 0.02bd0.96 0.02bc1.88 0.02ac1.61 0.01bc1.09 0.02cb2.17 0.01ab1.70 0.01bb1.13 0.06cb2.19 0.03ab1.99 0.01ba1.98 0.01 ba蛋白酶酪氨酸g/（g 2 h）59.98 1.45ab49.86 2.50bb32.08 9.25cc61.69 5.57bb70.84 1.08aa55.72 2.42ca29.95 0.99bc50.98 1.77ab26.51 0.58cd82.44 2.15aa70.95 1.16ba43.97 0.83cb过氧化氢酶（0.02 mol/L KMnO4 mL/g）4.41 0.01ac3.95 0.02bb3.90 0.02cb4.12 0.01ad3.69 0.03bc3.16 0.02cb4.46 0.02ab3.92 0.01bb3.55 0.01cc4.55 0.02aa4.50 0.05aa4.17 0.03ba硝酸还原酶（NO2-N g/（g 24 h）103.79 2.61ab94.11 2.08ba83.03 0.78ca116.19 3.04aa91.81 2.12ba69.77 1.03cc94.67 2.26ad79.45 1.10bb57.82 1.12cd99.81 0.96ac83.23 1.08bc74.44 1.04cb注：数字后第一列字母表示相同生长年限不同土层间差异性，第二列字母表示相同土层不同生长年限间差异显著性（P 0.05）。47中 国 野 生 植 物 资 源第 43 卷质之间相关性可知（表4），MBC与唐古特大黄生长年限、pH、MBN含量、MBP含量、TK含量、硝酸还原酶活性、蛋白酶活性、脲酶活性、纤维素酶活性和过氧化氢酶活性均呈极显著正相关（P 0.01），与SOM含量显著正相关，而分别与土壤深度和水分含量负相关（P 0.05）；MBN含量与 MBC和 MBP含量、TP含量和硝酸还原酶、蛋白酶、脲酶、纤维素酶和过氧化氢酶活性呈极显著正相关（P 0.01），与pH和TK含量呈显著正相关（P 0.05），而与土壤深度呈极显著负相关（P 0.01）；MBP含量与MBC和MBN含量、TP含量和硝酸还原酶、脲酶、纤维素酶和过氧化氢酶活性呈极显著正相关（P 0.01），而与蛋白酶活性呈显著正相关（P 0.05）。2.4.2土壤酶活性与土壤微生物量和理化性质相关性土壤硝酸还原酶活性除了与土壤深度呈极显著负相关外，与 MBC、MBN、MBP、TP 含量及蛋白酶、脲酶、纤维素酶和过氧化氢酶活性呈极显著正相关（P 0.01）；土壤脲酶活性与生长年限、pH、MBC、MBN、MBP含量和硝酸还原酶活性、过氧化氢酶活性呈极显著正相关（P 0.01），与 TK含量、蛋白酶活性和纤维素酶活性呈显著正相关（P 0.05），而与土壤深度、含水量、TN含量和SOM含量呈极显著负相关（P 0.01）；土壤纤维素酶活性与MBC、MBN、MBP、TN、TP含量和硝酸还原酶活性、过氧化氢酶活性呈极显著正相关（P 0.01），与SOM和脲酶活性呈显著正相关（P 0.05），而与生长年限和土壤深度呈极显著负相关（P 0.01）；过氧化氢酶活性与pH、MBC、MBN、MBP、TK含量和硝酸还原酶活性、脲酶活性和纤维素酶活性呈极显著正相关（P 0.01），与生长年限呈显著正相关，而与土壤深度极显著负相关（P 0.01），与含水量和SOM含量显著负相关（P 0.05）；蛋白酶活性除与土壤深度呈极显著负相关外，与MBC、MBN和硝酸还原酶活性呈极显著正相关，而与MBP和脲酶活性显著正相关（P 0.05），见表4。3讨论3.1土壤微生物量含量与比值变化土壤微生物量是土壤营养的重要源和汇25，是综合评价土壤质量和肥力的生物指标4，26。唐古特大黄种苗种植时为覆膜种植，因此在这一年内土壤中MBC、MBN、MBP的消耗迅速，在第2年时出现了明显的下降，这与李静静27研究结果一致。至第3年时，随着唐古特大黄根系分泌物、细根和凋落物的分解增加，土壤中的 MBC 和 MBN 含量逐渐增加28，也可能是因为随着土壤环境稳定性增加，土壤中微生物数量增加29，导致了土壤中 MBC 和MBN含量升高。MBP与MBC和MBN的变化趋势基本一致。由于表层土壤的孔隙度大，水热条件和表4土壤微生物量、土壤酶活性与理化性质间的相关性Tab.4Correlation between soil microbial biomass，soil enzyme activity and physical and chemical properties测量项生长年限深度含水量pHMBCMBNMBPTNTPTKSOM硝酸还原酶蛋白酶脲酶纤维素酶含水量-0.871*0.1381pH0.496*-0.374*-0.469*1MBC0.439*-0.702*-0.402*0.429*1MBN-0.101-0.875*-0.0390.338*0.757*1MBP-0.294-0.835*0.0720.2530.575*0.914*1TN-0.862*0.1110.904*-0.441*-0.3050.0850.231TP-0.675*-0.2650.661*-0.130.080.487*0.518*0.784*1TK0.337*-0.429*-0.123-0.0260.682*0.382*0.199-0.154-0.0391SOM-0.870*0.2050.915*-0.472*0.398*-0.0180.1310.990*0.740*-0.2291硝酸还原酶-0.281-0.857*0.1070.3050.520*0.881*0.933*0.2450.492*0.2220.1471蛋白酶0.187-0.453*-0.0780.0880.567*0.429*0.411*0.0310.113-0.0070.2840.582*1脲酶0.474*-0.716*-0.533*0.674*0.787*0.676*0.582*-0.492*-0.0980.347*-0.562*0.507*0.421*1纤维素酶-0.497*-0.716*0.2780.1120.435*0.842*0.908*0.450*0.737*0.1040.365*0.853*0.1940.348*1过氧化氢酶0.352*-0.691*-0.332*0.640*0.830*0.765*0.592*-0.3090.1040.474*-0.403*0.578*0.2840.793*0.437*注：*表示存在显著相关（P 0.05），*表示存在极显著相关（P 0.01）。48第 3 期刘汉成，等：不同生长年限唐古特大黄根部土壤中微生物量及酶活性变化规律研究通气性能较强，植物细根和凋落物周转速率快，能够快速积累较多的营养物质利于微生物生长繁殖6，随着土壤深度的增加，土壤孔隙度、水热条件及通气性均下降。因此，在土壤中微生物数量随着土壤深度的增加而逐渐减少30，MBC、MBN、MBP含量也均随着土壤深度的增加而降低，这与王德理等的研究结果一致1，31。MBC/MBN 和 MBC/MBP 不仅可以反映 SOM质量6，还可能预示着土壤微生物群落结构的改变，如Wardle32认为细菌群落的碳氮比在5 1左右，放线菌约为6 1，而真菌群落则在10 1左右，在本研究中，MBC/MBN在8.85%18.94%之间，说明在唐古特大黄连续种植地内真菌数量较高，这与本人前期30研究结果一致，即种植唐古特大黄对土壤真菌具有促进作用，主要表现在随着唐古特大黄生长年限的增加，土壤中腐殖质增多，进而提高了土壤中腐生营养型真菌数量。从SOM质量比较来看，A4年限的唐古特大黄在 B1土壤深度中 MBC/MBN为最高，说明唐古特大黄凋落物与近地表细根的分解增加了SOM含量，提高了土壤微生物数量；而MBN/MBP则与土壤有效磷含量相关。总体来看，该种植基地土壤质量显然优于黄土丘陵侵蚀地区的土壤33，但又比不上黄土丘陵植被覆盖区土壤质量。土壤微生物量与土壤养分的比值在一定程度上反映了土壤中微生物数量的多少和其对土壤养分转化过程中的贡献值34。在本研究中，MBC/SOC在 0.24%1.43%之间，MBN/TN 在 0.28%0.84%之间，MBP/TP在0.38%1.58%之间变动，显著低于前人的研究结果6，可见，受高寒气候影响，农田土壤中微生物数量少于温湿气候地区的土壤微生物数量。另外，也可能与连续种植唐古特大黄有关，大黄种植过程中不施肥，土壤肥力下降，导致土壤微生物量下降；其次，大黄根系分泌物在一定程度上对土壤细菌和放线菌群落有一定的抑制作用32。3.2土壤酶活性变化土壤酶是土壤的重要组成部分，参与土壤所有复杂的生物化学过程，在催化复杂有机物的转化、养分矿质化及同质化中起着十分重要的作用35，其活性与土壤中参与养分循环的各类营养元素的含量和 pH直接相关36，且表现为从植物根际向周边活性逐渐下降，随土壤深度增加而降低的趋势37-38，土壤酶活性的垂直变化规律反映了不同土层中水分、气流及营养元素的含量差异，也指示着土壤肥力状况和生产力水平的差异39。当然，在不同的研究试验中，得出的结果不尽相同，如张威等40研究发现土壤中蛋白酶、过氧化氢酶的活性均随土层深度的增加而逐渐降低，而脲酶活性相反。但本文中脲酶活性与纤维素酶、过氧化氢酶和硝酸还原酶活性变化趋势一致，这与赵林森和王九龄41的实验结果相同，可见，区域、气候条件和作物根系分泌物的不同，可能会影响到酶活性表现。从生长年限来看，本文中土壤酶活性随着种植年限的增加而表现出“马鞍型”变化趋势，即在种植的1 3年内，土壤酶活性随着种植年限的增加而降低，而在第4年时又有升高，这与马云华等42研究结果一致，说明唐古特大黄在种植的1 3年为迅速生长期，大量吸收利用土壤中的营养物质并分泌释放一些化学物质，土壤肥力的下降和根系分泌物的增多共同引起了土壤微生物群落结构改变，进而影响土壤酶与底物之间的关系，降低了酶活性。至第4年时，随着地表有机物的积累与细根的凋落，土壤有机物含量升高，同时，也由于土壤微型生物对大黄根系分泌物的耐受性增加，群落结构调整趋于稳定，土壤生物活性总体恢复，但此时土壤已向“真菌型”土壤过渡，真菌为优势类群43，潜在的病原真菌种类（如镰刀菌属）和数量增加44，可能导致唐古特大黄根部真菌性病害发生，因此，为避免真菌病原体对根部的损害，本研究认为唐古特大黄在连续种植4年后收获最佳。4结论唐古特大黄根部土壤中MBC、MBN和MBP含量分别在种植第2年和第3年时最低，后即升高；可见，唐古特大黄生长第2年和第3年分别对土壤营养需求量最高，生长至第 4年时达到营养“饱和”。土壤酶活性受环境和底物含量共同影响，一方面唐古特大黄在生长过程中消耗了大量营养物质，引起了酶活性的降低，另一方面，唐古特大黄根部释放的蒽醌类物质对酶活性产生了抑制作用，但对过氧化氢酶影响不大，容易积累较多的过氧化氢类物质，叠加土壤真菌的增加效应，容易对唐古特大黄根系造成病害或损伤，因此，唐古特大黄在种植4年后为最佳收获期，可防止根腐病带来的减产。参考文献:1 王理德，姚拓，王方琳，等.石羊河下游退耕地土壤微生物变化及土壤酶活性 J.生态学报，2016，36（15）：4769-4779.2 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