东寨港红树林湿地土壤因子与酶活性的关系.pdf

第4 3卷第5期2 0 2 3年1 0月水土保持通报B u l l e t i no fS o i l a n dW a t e rC o n s e r v a t i o nV o l.4 3,N o.5O c t.,2 0 2 3 收稿日期:2 0 2 2-0 8-0 3 修回日期:2 0 2 3-0 6-0 5 资助项目:海南省林业科学研究院项目“海南省红树林研究院基础性科研工作”(S QKY 2 0 2 2-0 0 0 3)第一作者:陈小花(1 9 8 9),女(汉族),海南省屯昌县人,硕士,高级工程师,主要从事热带森林生态和林业碳汇等研究。E m a i l:9 6 5 8 1 9 8 3 3q q.c o m。通信作者:陈宗铸(1 9 7 7),男(汉族),海南省海口市人,硕士,研究员,主要从事林业信息研究。E m a i l:3 0 1 6 0 2 8 0q q.c o m。东寨港红树林湿地土壤因子与酶活性的关系陈小花1,2,3,陈宗铸1,2,3,雷金睿1,2,3,吴庭天1,2,3,李苑菱1,2,31.海南省林业科学研究院(海南省红树林研究院),海南 海口5 7 1 1 0 0;2.海南省热带林业资源监测与应用重点实验室(筹),海南 海口5 7 1 1 0 0;3.海口市湿地保护工程技术研究开发中心,海南 海口5 7 1 1 0 0摘 要:目的红树林是热带、亚热带典型的海岸带湿地生态系统。分析不同植物群落条件下红树林湿地的土壤活性有机碳组成、土壤酶活性现状以及两者间的相互作用,进而预测东寨港红树林片区的生态结构和功能发展趋势,为东寨港红树林湿地的生态恢复与保护提供科学依据。方法通过实地采样,对9种红树植物群落类型 红海榄(T y p e1)、白骨壤(T y p e2)、角果木(T y p e3)、海莲+角果木(T y p e4)、桐花树+海莲+秋茄(T y p e5)、海莲+榄李+桐花树(T y p e6)、秋茄+海莲+榄李(T y p e7)、海莲+无瓣海桑+桐花树+秋茄(T y p e 8)、海莲+无瓣海桑(T y p e 9)的土壤酶活性、土壤活性有机碳组分含量和理化性质进行化验分析。结果该区表层土壤有机碳介于6.5 77 4.8 7g/k g之间,在不同群落类型间以T y p e7群落显著最高,T y p e1群落低至6.5 7g/k g。各群落类型湿地表层土壤酶活性变化规律为:脲酶磷酸酶过氧化氢酶蔗糖酶,其中脲酶以T y p e8群落最高,显著高于T y p e16群落;磷酸酶以T y p e8群落最高,显著高于T y p e 13群落;过氧化氢酶以T y p e 5最高,显著高于其余群落(T y p e 6和T y p e 7除外);蔗糖酶以T y p e9群落最高,显著高于T y p e2,T y p e5和T y p e8群落。土壤脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶与土壤活性有机碳各组分含量呈显著及极显著正相关;土壤脲酶、磷酸酶与土壤p H值呈极显著负相关,与全氮、全磷呈极显著正相关;土壤过氧化氢酶与全氮、全磷呈极显著正相关;土壤蔗糖酶与全氮、全磷呈显著正相关。冗余分析结果显示:土壤轻组有机碳、土壤总有机碳、土壤颗粒有机碳和土壤微生物生物量碳是影响东寨港红树林植物群落土壤酶活性的主要因子。结论土壤酶活性与多种土壤活性有机碳组分呈紧密正相关,因此可用土壤酶活来表征东寨港红树林湿地土壤碳库活跃程度。关键词:红树林湿地;土壤活性有机碳;土壤酶活性;东寨港文献标识码:A 文章编号:1 0 0 0-2 8 8 X(2 0 2 3)0 5-0 0 7 9-0 8 中图分类号:S 7 1 4.2文献参数:陈小花,陈宗铸,雷金睿,等.东寨港红树林湿地土壤因子与酶活性的关系J.水土保持通报,2 0 2 3,4 3(5):7 9-8 6.D O I:1 0.1 3 9 6 1/j.c n k i.s t b c t b.2 0 2 3.0 5.0 1 0;C h e nX i a o h u a,C h e nZ o n g z h u,L e iJ i n r u i,e t a l.R e l a t i o n s h i pb e t w e e ns o i l f a c t o r sa n de n z y m ea c t i v i t i e si nm a n g r o v ew e t l a n do fD o n g z h a iP o r tJ.B u l l e t i no fS o i l a n dW a t e rC o n s e r v a t i o n,2 0 2 3,4 3(5):7 9-8 6.R e l a t i o n s h i pB e t w e e nS o i lF a c t o r sa n dE n z y m eA c t i v i t i e s i nM a n g r o v eW e t l a n do fD o n g z h a iP o r tC h e nX i a o h u a2,3,C h e nZ o n g z h u1,2,3,L e i J i n r u i1,2,3,WuT i n g t i a n1,2,3,L iY u a n l i n g1,2,31.H a i n a nA c a d e m yo fF o r e s t r y(H a i n a nA c a d e m yo fM a n g r o v e),H a i k o u,H a i n a n5 7 1 1 0 0,C h i n a;2.H a i n a nK e yL a b o r a t o r yo fM o n i t o r i n ga n dA p p l i c a t i o no fT r o p i c a lF o r e s t r yR e s o u r c e s(P l a n),H a i k o u,H a i n a n5 7 1 1 0 0,C h i n a;3.H a i k o uW e t l a n dP r o t e c t i o nE n g i n e e r i n gT e c h n o l o g yR e s e a r c ha n dD e v e l o p m e n tC e n t e r,H a i k o u,H a i n a n5 7 1 1 0 0,C h i n aA b s t r a c t:O b j e c t i v eM a n g r o v e sa r ep a r to faw e t l a n de c o s y s t e mf o u n da l o n gt r o p i c a la n ds u b-t r o p i c a lc o a s t l i n e s.T h es o i la c t i v eo r g a n i cc a r b o nc o m p o s i t i o n,s o i le n z y m ea c t i v i t y,a n dt h ei n t e r a c t i o nb e t w e e nt h e m,u n d e rd i f f e r e n tp l a n tc o mm u n i t yc o n d i t i o n sw a sa n a l y z e di no r d e rt op r e d i c tt h ee c o l o g i c a ls t r u c t u r ea n df u n c t i o n a l d e v e l o p m e n t t r e n do f t h em a n g r o v ea r e ai nD o n g z h a iP o r t,a n dp r o v i d eas c i e n t i f i cb a s i sf o re c o l o g i c a l r e s t o r a t i o na n dp r o t e c t i o no ft h e m a n g r o v ew e t l a n di nD o n g z h a iP o r t.M e t h o d sS o i le n z y m ea c t i v i t y,a c t i v eo r g a n i c c a r b o nc o n t e n t i nt h es o i l,a n dp h y s i c o c h e m i c a l p r o p e r t i e so fn i n em a n g r o v ec o mm u n i t i e sR h i z o p h o r a s t y l o s a(T y p e 1),A v i c e n n i am a r i n a(T y p e2),C e r i o p s t a g a l(T y p e3),B r u g u i e r a s e x a n g u l a+C.t a g a l(T y p e4),A e g i c e r a s c o r n i c u l a t u m+B.s e x a n g u l a+K a n d e l i ao b o v a t a(T y p e5),B.s e x a n g u l a+L u m n i t z e r ar a c e m o s e+A.c o r n i c u l a t u m(T y p e6),K.o b o v a t e+B.s e x a n g u l a+L.r a c e m o s e(T y p e7),B.s e x a n g u l a+S o n n e r a t i aa p e t a l a+A.c o r n i c u l a t u m+K.o b o v a t a(T y p e8),B.s e x a n g u l a+S.a p e t a l a(T y p e9)w e r ea n a l y z e db y f i e l ds a m p l i n g.R e s u l t sS o i l o r g a n i c c a r b o nr a n g e d f r o m6.5 7g/k gt o7 4.8 7g/k gi nD o n g z h a iP o r t,w i t hT y p e7a n dT y p e1c o mm u n i t i e sh a v i n gt h eh i g h e s ta n dl o w e s ts o i lo r g a n i cc a r b o nc o n t e n t s,r e s p e c t i v e l y.E n z y m ea c t i v i t yo fw e t l a n ds o i l i ne a c hm a n g r o v e c o mm u n i t y f o l l o w e dt h eo r d e ro f u r e a s ep h o s p h a t a s ec a t a l a s es u c r a s e.T y p e 8c o mm u n i t yh a d t h eh i g h e s tu r e a s e a c t i v i t y,s i g n i f i c a n t l yh i g h e rt h a nT y p e1t oT y p e6c o mm u n i t i e s.M o r e o v e r,T y p e8c o mm u n i t ya l s or e p o r t e dt h eh i g h e s tp h o s p h a t a s ea c t i v i t y,w h i c hw a ss i g n i f i c a n t l yh i g h e r t h a np h o s p h a t a s ea c t i v i t yf o rT y p e1t oT y p e3c o mm u n i t i e s.O n t h eo t h e rh a n d,c a t a l a s e a c t i v i t yw a sh i g h e s t i nT y p e 5c o mm u n i t y,a n ds i g n i f i c a n t l yh i g h e rt h a n i nt h eo t h e rc o mm u n i t i e s,e x c e p tT y p e6a n dT y p e7.T y p e9c o mm u n i t yr e c o r d e dt h eh i g h e s ts u c r a s ea c t i v i t y,w h i c hw a s s i g n i f i c a n t l yh i g h e r t h a nT y p e 2,T y p e 5,a n dT y p e 8c o mm u n i t i e s.F u r t h e r m o r e,i tw a sf o u n dt h a tu r e a s e,p h o s p h a t a s e,a n dc a t a l a s ea c t i v i t i e sh a ds i g n i f i c a n tp o s i t i v ec o r r e l a t i o n sw i t hs o i lo r g a n i cc a r b o nc o n t e n t.U r e a s e a n dp h o s p h a t a s e a c t i v i t i e sw e r e s i g n i f i c a n t l yn e g a t i v e l yc o r r e l a t e dw i t hs o i l p Hv a l u e,a n ds i g n i f i c a n t l yp o s i t i v e l yc o r r e l a t e dw i t ht o t a ln i t r o g e n(T N)a n dt o t a lp h o s p h o r u s(T P).C a t a l a s ea n ds u c r a s ea c t i v i t i e sa l s oh a ds i g n i f i c a n tp o s i t i v ec o r r e l a t i o n sw i t hT Na n dT P.T h er e d u n d a n c ya n a l y s i sr e s u l t si n d i c a t e dt h a t l i g h t f r a c t i o nc a r b o n,t o t a l o r g a n i cc a r b o n,p a r t i c u l a t eo r g a n i cc a r b o n,a n dm i c r o b i a lb i o m a s sc a r b o n(MB C)w e r et h em a i nf a c t o r sa f f e c t i n gs o i le n z y m ea c t i v i t yo fm a n g r o v ec o mm u n i t i e si nD o n g z h a iP o r t.C o n c l u s i o nT h e r ew a sas t r o n gp o s i t i v ec o r r e l a t i o nb e t w e e ns o i le n z y m ea c t i v i t ya n dt h ec a r b o nc o n t e n to f a c t i v eo r g a n i cm a t t e r.T h e r e f o r e,s o i l e n z y m ea c t i v i t yc a nb eu s e dt oc h a r a c t e r i z et h es o i l c a r b o np o o l a c t i v i t y i nt h em a n g r o v ea r e ao fD o n g z h a iP o r t.K e y w o r d s:m a n g r o v ew e t l a n d;s o i lm i c r o b i a l b i o m a s s;s o i l e n z y m ea c t i v i t i e s;D o n g z h a iP o r t 红树林是一个以发生在气候和亚热带地区的最大潮汐线为界的生态系统,生长在这种环境中,微生物及其酶参与了一系列的转化和营养循环1。红树林生态系统具有强烈的碳处理和承受不利环境条件(例如盐度、温度、潮汐变化、高有机物含量和缺氧条件)的能力,其所处地区微生物群落的功能和结构多样性很大程度上受环境变量的影响,且每个红树林栖息地都有独特的微生物功能群落2,不同的微生物群落的储存库对环境特征的反应不同。因此,了解红树林生态系统酶活性与相关的控制环境因素是很重要的3。作为典型的海岸带蓝碳,红树林具有强大的碳储存能力。当前,学者们对蓝碳的关注日益增多,并开展了很多相关研究,其中对红树林的研究主要集中在红树林生态系统结构与碳储量4、生长适应性5、恢复条件下酶活性特征6-7、沉积物活性炭组分8与土壤微生物等9方面。红树林作为高生产力的生态系统,可以捕获潮汐输入的有机物并积累不成比例的大量碳1 0,同时红树林因其特殊的生境位置使得土壤有机质具有极低的分解速率1 1。目前,关于土壤有机质的分解机制可以从土壤微生物和酶活性角度去解析。例如,在酶活性方面,有研究指出红树林土壤有机质含量与大多数酶(-葡萄糖苷酶、蔗糖酶、淀粉酶、纤二糖酶)活性呈显著正相关1 2-1 3;同时也与某些酶(真菌丰度、酚氧化)活性呈显著负相关1 4。综上认为,土壤酶对红树林湿地土壤有机碳的循环过程起到关键作用。东寨港国家级自然保护区作为中国红树林分布面积最大,森林生态系统结构最完整和生物多样性最丰富的典型湿地生态系统,在维持区域碳汇功能和生态环境可持续发展方面发挥重要作用。分析发现,目前对东寨港红树林湿地的研究主要集中在群落结构与数量变化1 5-1 6、景观格局1 7、沉积物成分特征1 8-2 0、土壤有机碳组分含量2 1、土壤微生物群落等2 2-2 3方面。从碳汇角度出发,以往研究得出东寨港红树林具有净碳汇生态系统的结论,表现为不同森林群落类型间、同一区域不同位置以及不同空间分布上土壤活性有机碳组分含量差异较为明显2 4-2 6,研究结果为掌握东寨港红树林湿地土壤有机碳的现状和分布特征提供了数据支持。从土壤酶活性角度出发,以往研究得出清澜港红树林土壤酶活性可用于表征土壤质量状况的结论,表 现为不同 群 落 类 型 的 土 壤 酶 活 性 存 在 差异2 7。由此看出,土壤活性有机碳组分和土壤酶活性均是土壤质量状况评估的关键活性因子,对土壤质量变化起到指示作用。而有关两者之间的相关性还未明确。在“双碳”背景下,维持红树林湿地生态系统稳定性与固碳能力尤其重要,因此有必要探析不同植物群08 水土保持通报 第4 3卷落条件下红树林湿地的土壤活性有机碳组成、土壤酶活性现状以及两者间的相互作用,进而预测东寨港红树林片区的生态结构和功能发展趋势,研究结果为东寨港红树林湿地的生态恢复与保护提供科学依据。1 研究区概况与研究方法1.1 研究区概况研究区位于海南岛东北部东寨港红树林自然保护区范围内(1 9 5 1 2 0 0 1 N,1 1 0 3 2 1 1 0 3 7 E),该区属于典型的热带季风海洋性气候,呈现出春季少雨,夏季多雨,秋季暴风雨频发,冬季寒流高发的气候现象。根据2 0 1 9年海南省红树林资源调查结果,东寨港红树林群落类型复杂且多样,主要红树优势树种有角果木(C e r i o p st a g a l)、秋茄(K a n d e l i ao b o v a-t a)、海 莲(B r u g u i e r as e x a n g u l a)、红 海 榄(R h i z o-p h o r as t y l o s a)、白骨壤(A v i c e n n i am a r i n a)、无瓣海桑(S o n n e r a t i aa p e t a l a)、榄 李(L u m n i t z e r ar a c e-m o s e)和桐花树(A e g i c e r a s c o r n i c u l a t u m)等。1.2 样地布设按照研究区红树林分布情况,将调查区域划分成9种群落类型,树种组成类型分别是红海榄(T y p e1)、白骨壤(T y p e 2)、角果木(T y p e 3)、海莲+角果木(T y p e4)、桐花树+海莲+秋茄(T y p e5)、海莲+榄李+桐花树(T y p e6)、秋茄+海莲+榄李(T y p e7)、海莲+无瓣海桑+桐花树+秋茄(T y p e 8)、海莲+无瓣海桑(T y p e9)。于2 0 2 1年5月期间开展红树林湿地土壤样品采集工作,在9种群落类型中设置样方2 6个(面积2 0m2 0m),采集土层深度02 0c m,重复3次。1.3 土壤样品测定土壤 总 有 机 碳(TO C)、土 壤 易 氧 化 有 机 碳(E O C)、土壤颗粒有机碳(P O C)、土壤轻组有机碳(L F C)、土壤微生物生物量碳(MB C)、可溶性有机碳(D O C)、土壤全氮(T N)、土壤全磷(T P)和土壤全钾(T K)等指标的测定:参照 土壤农业化学分析方法中各项指标的测定方法2 8。土壤磷酸酶(P HO)、土壤蔗糖酶(S U C)、土壤过氧化氢酶(C AT)和土壤脲酶(UR E)等4种酶活性的测定:参照 土壤酶及其研究法 中土壤酶活性的测定方法2 9。1.4 数据分析利用E x c e l 2 0 1 0对原始数据进行统计与分析;采用S P S S软件对土壤有机碳组分与酶活性指标进行显著性差异分析(=0.0 5)和P e a r s o n相关性分析;冗余分析(R D A)则是在C a n o c oS o f t w a r e 5.0软件中完成。2 结果与分析2.1 不同红树植物群落土壤理化性质分析从图1可以看出,不同树种构成的红树林群落土壤p H值、全氮、全磷和全钾含量分别介于5.1 06.3 8(弱酸性),0.0 5%0.3 6%,0.2 2 0.7 6g/k g,5.0 42 2.3 1g/k g之间,在不同红树植物群落间存在差异,但无规律性。2.2 不同红树植物群落土壤有机碳及其活性组分含量分析从表1可以看出,不同树种构成的红树林群落土壤总有机碳(TO C)含量在6.5 77 4.8 7g/k g之间,最大值落在T y p e7群落,显著高于其余群落。不同群落土壤活性有机碳含量基本呈现出土壤易氧化有机碳土壤微生物生物量碳可溶性有机碳(T y p e 4和T y p e5除外)颗粒有机碳轻组有机碳的变化规律,分别占土壤总有机碳含量的3.3 8%6.4 8%,0.7 9%3.1 6%,0.0 1%0.4 9%,0.0 4%0.0 9%和0.0 1%0.0 4%,土壤活性有机碳各组分含量在不同群落间存在显著差异,但变化规律较不一致。由此看出该区红树林湿地土壤有机碳组分分布变异程度高。表1 东寨港红树林湿地土壤总有机碳及活性有机碳组分T a b l e1 T o t a l o r g a n i cc a r b o na n da c t i v eo r g a n i cc a r b o nc o m p o n e n t so fm a n g r o v ew e t l a n ds o i l i nD o n g z h a iP o r t群落类型总有机碳/(gk g-1)易氧化有机碳/(gk g-1)微生物生物量碳/(m gk g-1)可溶性有机碳/(m gk g-1)颗粒有机碳/(m gk g-1)轻组有机碳/(m gk g-1)T y p e16.5 7d0.2 8d1 5 7.6 5d2 6.9 8c5.9 5c2.3 5dT y p e21 1.0 8c d0.7 2c d1 3 5.8 3d1 8.3 8c8.9 5b c3.1 3dT y p e31 7.1 0c d0.7 0c d5 4 0.4 5b c d3.8 3c9.8 5b c4.0 3c dT y p e43 4.3 9b c1.3 7b c d2 7 0.5 0c d3.7 5c2 3.8 8b c5.3 8b cT y p e54 0.4 2b2.0 4b8 2 7.9 5a b5.9 7c2 4.5 8b c6.7 1a bT y p e63 9.6 5b1.5 5b c6 6 3.5 7b c1 0 8.1 0b2 3.7 0b c6.4 3a bT y p e77 4.8 7a3.4 9a5 9 9.1 2b c d1 1 9.8 3b5 4.6 6a7.8 6aT y p e83 9.2 8b1.4 0b c d11 7 1.2 4a1 5 1.4 7b1 5.4 2b c6.5 6a bT y p e94 6.6 9b1.5 8b c11 6 8.8 2a2 2 7.4 3a2 7.0 5b7.5 6a18第5期 陈小花等:东寨港红树林湿地土壤因子与酶活性的关系 注:T y p e 1为红海榄群落;T y p e 2为白骨壤群落;T y p e 3为角果木群落;T y p e 4为海莲+角果木群落;T y p e 5为桐花树+海莲+秋茄群落;T y p e6为海莲+榄李+桐花树群落;T y p e7为秋茄+海莲+榄李群落;T y p e8为海莲+无瓣海桑+桐花树+秋茄群落;T y p e9为海莲+无瓣海桑群落;不同小写字母表示差异显著(p0.0 5)。下同。图1 不同红树植物群落表层土壤理化性质F i g.1 P h y s i c o c h e m i c a l p r o p e r t i e so fd i f f e r e n tm a n g r o v ec o mm u n i t i e s2.3 不同红树植物群落土壤酶活性对9种类型的红树林植物群落土壤酶活性进行比较分析,结果(图2)表明,土壤脲酶(U R E)活性介于0.4 6 2.4 3m g/g之间,最高值落在T y p e8群落,显著高于T y p e1至T y p e6群落。土壤磷酸酶(P HO)活性介于0.2 4 1.2 1m g/g,最高值落在T y p e8群落,显著高于T y p e1至T y p e4群落。土壤过氧化氢酶(C A T)介于0.0 50.7 5m l/g,最高值落在T y p e5群落,显著高于其余群落(T y p e6和T y p e7除外)。土壤蔗糖酶(S U C)活性介于0.0 80.2 1 m g/g之间,显著高于T y p e2,T y p e5和T y p e8群落。对比3种水解酶活性发现,脲酶最大,其次是磷酸酶,蔗糖酶最小。2.4 土壤因子与酶活性之间的相关分析由表2可知,过氧化氢酶与磷酸酶、脲酶呈极显著正相关;过 氧化氢 酶 与TO C,E O C,D O C,P O C,L F C,T N和T P呈极显著正相关,与MB C呈显著正相关,与p H值,T K呈无相关性。蔗糖酶与磷酸酶、脲酶呈无相关性;蔗糖酶与TO C,P O C,L F C,T N和T P呈显著正相关,与E O C,MB C,D O C,p H值和T K呈无相关性。磷酸酶与脲酶呈极显著正相关;磷酸酶与TO C,E O C,MB C,P O C,L F C,T N和T P呈极显著正相关,与p H值呈极显著负相关,与D O C呈显著正相关,与T K呈无相关性。脲酶与TO C,E O C,MB C,D O C,P O C,L F C,T N,T P和T K呈极显著正相关,与p H值呈极显著负相关。以上说明,该区4种土壤酶活性对湿地土壤代谢发挥重要作用。表2 土壤因子与土壤酶活性的相关性T a b l e2 C o r r e l a t i o nb e t w e e ns o i l f a c t o r sa n ds o i l e n z y m ea c t i v i t y指 标 过氧化氢酶蔗糖酶磷酸酶脲酶蔗糖酶0.0 9 7 1磷酸酶 0.5 5 3*0.1 1 61脲 酶 0.4 3 8*0.0 9 00.8 7 9*1 总有机碳 0.5 6 2*0.2 5 0*0.7 1 8*0.7 6 3*易氧化有机碳 0.5 3 5*0.1 3 60.6 2 5*0.6 5 5*微生物生物量碳0.2 5 3*0.2 0 50.5 5 7*0.6 2 0*可溶性有机碳 0.2 9 6*0.0 5 10.2 8 5*0.4 6 5*颗粒有机碳 0.5 3 7*0.2 5 7*0.6 0 3*0.6 2 9*轻组有机碳 0.6 2 8*0.2 8 0*0.7 9 4*0.8 1 1*p H值-0.1 8 1 0.0 4 0-0.5 3 6*-0.4 8 1*全氮含量 0.5 9 8*0.2 7 8*0.6 9 5*0.7 6 7*全磷含量 0.6 0 8*0.2 3 3*0.3 4 5*0.3 1 7*全钾含量0.0 1 20.0 0 20.2 0 1 0.3 5 9*注:表中数值为相关系数。*p0.0 5;*p0.0 1。根据以上相关性分析结果,进行R D A分析。分别选取土壤因子作解释变量,土壤4种酶活性作响应变量。结果(表3)表明,土壤酶活性累计解释量28 水土保持通报 第4 3卷为7 6.0%,土壤酶活性特征和土壤因子累计解释量为9 6.6%。从图3可以看出,L F C和TO C的箭头连线最长,且与酶活性箭头方向基本一致,可认为是影响土壤酶活性分布的关键影响因素。依据置换检验的显著性(p值)对土壤因子进行重要性的排位,最终确定对4种土壤酶活性特征差异的解释量达显著水平(p土壤微生物生物量碳可溶性有机碳颗粒有机碳轻组有机 碳,且活性有 机碳库的 比 例 随TO C的变化趋势并不一致。这说明红树林湿地不同植物群落的土壤有机碳含量不是唯一影响活性有机碳库大小的因素。有研究发现,红树林土壤碳主要来源于微团聚体3 6,在生态系统发展过程中,新鲜枯枝落叶的分解可能导致土壤中高比例的不稳定碳3 7。同时在滨海湿地中,土壤活性有机碳与有机碳之间存在解耦关系,这意味着土壤碳组分和环境条件之间存在复杂的相互作用3 8。以上结果表明,红树植物群落发育过程中,土壤活性有机碳含量属于活跃波动状态,其活性特征直接反映了不同红树植物群落下土壤质量条件。3.2 不同红树植物群落土壤酶活性差异红树林生态系统是潮间带湿地。土壤酶活性对生态系统中物质形成和发展起到关键作用3 9-4 0。有研究发现,土壤部分酶活性(蔗糖酶、磷酸酶)在湿地互花米草群落和藨草群落中显著高于碱蓬群落和芦苇群落4 1;本研究也得出,东寨港红树林湿地T y p e8群落(海莲+无瓣海桑+桐花树+秋茄)土壤脲酶和磷酸酶活性显著高于T y p e1群落(红海榄),同时土壤过氧化氢酶和蔗糖酶在不同群落间也存在差异。说明土壤酶活性因植物群落不同而存在差异,表现为群落组成越丰富,其土壤酶活性越高,这与土壤有机质的积累有关。因为植被多样性的提高有利于提高土壤有机质的积累4 2-4 3,而有机质的积累有助于改善土壤结构及提高土壤酶活性4 4;此外,相关研究表明,引起土壤酶活性存在差异的原因归结于植物群落地表覆盖物和植物根系分泌物的不同,同时因红树林生态系统受涨潮和退潮因素的影响。通过对4种酶活性之间进行相关性分析,结果显示,过氧化氢酶与磷酸酶、脲酶呈极显著正相关,磷酸酶与脲酶呈极显著正相关,蔗糖酶与其余3种酶不存在显著相关性,部分结论与陈小花等2 7对清澜港红树林酶活性之间的相关性一致,但也存在一定差异性。以上说明,生境因子某种程度上影响了土壤酶活性的发生,不同元素的循环酶在反映土壤肥力状况方面发挥共性特征2 9。比较3种水解酶发现,脲酶活性最高,磷酸酶次之,蔗糖酶最小,因此得出脲酶是该研究区域最活跃的水解酶。3.3 土壤酶与土壤因子的相关性土壤酶是生物地球化学循环和生态系统功能的关键组分4 5。环境因子对红树林中土壤酶活性的影响目前还不是十分清晰。本研究中4种酶与土壤活性有机碳组分和全氮呈显著正相关,与海南岛五指山原始林、高海拔云雾林和山顶灌丛3种森林类型的研究结论一致4 6,有研究也得出不同植被类型间土壤S O C含量是土壤酶活性及化学计量比的主要影响因素4 7。不同土壤酶活性的主要影响因子也存在差异,有研究发现,T N和SWC是影响土壤蔗糖酶活性的主要因素,T N和R S是影响土壤磷酸酶的主要因子4 1。孙毅等4 8研究表明,土壤酶活性主要受到土壤理化性质、气候及区位的综合影响,其中土壤理化性质的影响最大。另外,还有研究指出土壤肥力、水分与盐度是滨海湿地盐生植物群落土壤酶活性的主要影响因子4 9。本研究分析了土壤因子(含部分土壤活性有机碳组分和理化性质)与土壤酶活性的相关性,结果表明,东寨港红树林湿地土壤中脲酶与土壤因子呈极显著正相关(与p H值呈极显著负相关除外);磷酸酶与土壤大部分因子呈显著及极显著正相关(与T K无显著相关除外);过氧化氢酶与土壤活性有机碳各组分含量、T K和T P呈极显著正相关(与MB C呈显著正相关除外);蔗糖酶与少部分土壤因子(TO C,P O C,L F C)呈显著正相关。不同土壤酶适应的土壤环境存在差异,清澜港红树林土壤S O C与土壤脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性均呈极显著正相关,与土壤磷酸酶活性呈不显著相关2 7。本研究中,土壤酶活性(过氧化氢酶、磷酸酶、脲酶)与p H值呈负相关,与李聪等5 0研究结论基本相近,但陈小花等2 7研究表明,土壤酶活性与p H值呈正相关,张攀等2 3研究指出,p H值是影响东寨港深层沉积物中微生物群落结构的主要环境因子。此外,该研究区土壤酶活性与土壤活性有机碳各组分含量间的关系较为紧密,相互之间存在促进作用,一定程度上可通过土壤酶活性的强度来反映出研究区域内土壤有机碳的存储潜力。通过R D A分析结果表明,4种土壤酶活性特征差异的解释量在不同土壤因子中表现为:L F CTO CP O CMB C,均达显著水平。综上所述,东寨港红树植物群落土壤酶活性受土壤L F C,TO C,P O C和MB C的影响程度最为凸显。4 结 论(1)东寨港红树林湿地土壤总有机碳含量均值48 水土保持通报 第4 3卷为3 4.4 5g/k g,不同群落类型间存在显著差异。该区土壤活性有机碳表现为:土壤易氧化有机碳土壤微生物生物量碳可溶性有机碳颗粒有机碳轻组有机碳。(2)东寨港不同红树植物群落间4种土壤酶活性特征差异较大,土壤脲酶和磷酸酶活性在T y p e8群落最高,T y p e1群落最低;土壤过氧化氢酶活性在T y p e5群落最高,T