泉州輞川濱海濕地種植秋茄林對土壤多酚氧化酶活性的影響

黃磊（泉州灣河口濕地自然保護區(qū)管理處, 福建 泉州 362000）

泉州輞川濱海濕地種植秋茄林對土壤多酚氧化酶活性的影響

黃磊（泉州灣河口濕地自然保護區(qū)管理處, 福建 泉州 362000）

濕地土壤是濕地植物的直接支撐者，濕地土壤的類型、結(jié)構(gòu)和肥力狀況直接決定濕地植物的類型、數(shù)量和質(zhì)量。土壤酶是構(gòu)成土壤肥力的重要因素，在土壤物質(zhì)循環(huán)和轉(zhuǎn)化過程中起著積極的作用，是構(gòu)成土壤生物活性的重要組成部分（關(guān)松蔭，1986）。土壤酶的數(shù)量雖少，但作用很大，參與土壤中幾乎一切的生物化學(xué)過程，這些過程也均關(guān)系到生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)的循環(huán)和再利用。多酚氧化酶主要來源于土壤微生物、植物根系分泌物及動植物殘體的分解物，是一種復(fù)合性酶（張詠梅等，2004；楊萬勤等，2002），可將土壤中的有毒酚類物質(zhì)氧化為醌，而后形成類腐殖質(zhì)的大分子化合物（張詠梅等，2004），保護生命的正常活動。因此可用作表征土壤理化性質(zhì)的重要指標之一。

紅樹林主要分布于熱帶、亞熱帶淤泥質(zhì)海岸或河口區(qū)潮間帶，在保護海濱濕地生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性，維護海灣、河口地區(qū)生態(tài)平衡等方面均有著不可替代的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，是海岸帶的生態(tài)關(guān)鍵區(qū)（葉勇等，2006）。近年來隨著泉州輞川經(jīng)濟的發(fā)展，對濱海濕地開發(fā)利用規(guī)模的不斷加大，圍填灘涂造地和灘涂養(yǎng)殖等對濱海濕地的干擾加大，大量廢水廢渣直接排入濕地，生活和工業(yè)垃圾丟棄于濕地灘涂上，導(dǎo)致輞川濱海濕地的生態(tài)環(huán)境遭到嚴重破壞，極大地影響了濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)功能的發(fā)揮。

秋茄是我國紅樹林的常見物種，葉勇等（2006）研究表明種植紅樹林可顯著地改變潮灘的環(huán)境狀況。我們在2010年6月對遭受人為破壞的輞川濕地進行秋茄種植，研究其對土壤多酚氧化酶、pH值等理化性質(zhì)的影響，為濕地保護與恢復(fù)等提供一些理論依據(jù)。

輞川紅樹林（黃磊 攝）

1 材料和方法

1.1 秋茄林區(qū)概況

本研究的秋茄林位于福建省泉州市惠安縣輞川灘涂上，為2010年6月營造的人工林。秋茄種植間隔大約在25?cm左右，平均樹高35?cm左右，在靠近堤岸方向的灘涂表面掩埋有生活垃圾。

1.2 土壤樣品采集及樣品預(yù)處理

本試驗采集的是泉州惠安輞川濱海濕地的土壤樣本。在秋茄區(qū)采集4個地點土樣，在堤岸光灘區(qū)采集兩個地點土樣，共采集6個地點土樣。分別于2010年和2011年冬季進行取樣。

以土壤空地間隔10?m為一點，先挖去表層土壤，用鏟子套上保鮮膜（保鮮膜的作用是防止污染土樣，每取一個點要更換一次保鮮膜），在大約15?cm深處取土，并分別在各點周圍隨機取土壤合為一個土樣，每個土樣重約2?kg（實驗時將每個土樣分成若干份進行平行測定），然后分別將樣品置于無污染的保鮮袋密封并進行標號，2010年秋茄區(qū)土樣編號為a?1、a?2、a?3、a?4，光灘區(qū)為b?1、b?2；2011年秋茄區(qū)土樣編號為c?1、c?2、c?3、c?4，光灘區(qū)為d?1、d?2。

土樣帶回實驗室自然風干，盡量保證風干過程中不受其他外在因素的影響，風干后過篩。每個指標測定時，每個樣品平行測3次，取平均值。

1.3 土壤多酚氧化酶、pH值的測定方法

1.3.1 土壤多酚氧化酶的測定方法?采用碘量滴定法測定多酚氧化酶活性,多酚氧化酶活性以用滴定相當于1?g土壤濾液的0.01?mol/ L?I2的毫升數(shù)表示(郝建朝等，2006)。

1.3.2 土壤pH值的測定 待測液制備∶取通過2?mm篩孔的風干土樣與無二氧化碳的蒸餾水以1∶2.5的比例混合(水土比例越大,pH值越高，國際土壤學(xué)會規(guī)定水土比為2.5∶1)，劇烈攪動1～2?min使土粒充分分開后，用便攜式筆式pH計直接進行測量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

實驗數(shù)據(jù)采用Excel和SPSS軟件進行分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 種植秋茄對泉州濕地土壤多酚氧化酶活性的影響

從圖1可以看出，2010年冬季光灘區(qū)土壤多酚氧化酶活性為0.110?ml/g，2011年為0.121?ml/ g，2011年冬季光灘區(qū)土壤多酚氧化酶活性較2010年提高了10%。2010年冬季秋茄區(qū)土壤多酚氧化酶活性為1.190?ml/g，2011年為1.85?ml/g，2011年冬季土壤多酚氧化酶活性較2010年提高了55.5%。2010年冬季秋茄林土壤多酚氧化酶活性是光灘土壤多酚氧化酶活性15.4倍；2011年冬季秋茄林土壤多酚氧化酶活性是光灘土壤多酚氧化酶活性的10.8倍，說明種植秋茄林可顯著提高泉州輞川濕地中土壤多酚氧化酶活性，且隨著秋茄種植時間的延長，秋茄林區(qū)較光灘區(qū)土壤多酚氧化酶活性顯著提高。

圖1 秋茄區(qū)與光灘區(qū)土壤多酚氧化酶活性比較

圖2 秋茄區(qū)與光灘區(qū)濕地土壤pH值比較

2.2 種植秋茄紅樹林對泉州濕地土壤pH值的影響

從圖2可以看出，光灘區(qū)土壤pH值2011年較2010年下降了0.16%，秋茄林區(qū)土壤pH值2011年較2010年下降了3.0%。2010年冬季秋茄林區(qū)土壤pH值比光灘區(qū)土壤pH值降低了1.4%?，2011年冬季秋茄林區(qū)pH值比光灘區(qū)pH值降低了4.4%，說明種植秋茄林對降低土壤pH值有積極作用，且秋茄區(qū)較光灘區(qū)土壤pH值顯著降低。

3 討論和結(jié)論

本實驗結(jié)果表明，秋茄林種植可以顯著提高土壤多酚氧化酶活性，降低土壤pH值，且隨著秋茄林生長周期有累加的效應(yīng)。由于土壤多酚氧化酶可把土壤中芳香族化合物氧化成醌，醌與土壤中蛋白質(zhì)、氨基酸、糖類、礦物等物質(zhì)反應(yīng)生成分子量大小不等的有機質(zhì)和色素，完成土壤芳香族化合物循環(huán)（曹幫華等，2008）。因此，種植秋茄林可以降低濕地土壤腐殖化程度，提高土壤肥力；此外，通過種植秋茄林還能改良土壤酸堿度，使土質(zhì)得到改善。

關(guān)松蔭．1986．土壤酶及其研究法[M]．北京：農(nóng)業(yè)出版社：248-250

郝建朝，吳沿友，連賓，等．2006．土壤多酚氧化酶性質(zhì)研究及意義[J]．土壤通報，37(3)：470-474

楊萬勤， 王開運． 2002．土壤酶研究動態(tài)與展望[J]．應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報，8(5)：564-570

葉勇， 翁勁， 盧昌義， 等．2006．紅樹林生物多樣性恢復(fù)[J]．生態(tài)學(xué)報，26(4)：1243-1250

張詠梅， 周圍逸，吳寧，等．2004．土壤酶學(xué)的研究進展[J]．熱帶亞熱帶植物學(xué)報，12(1)：83-90

Effects of Growing Kandelia obovata on the Activity of Polyphenol Oxidase in the Soil of Quanzhou Bay Wetland

HUANG Lei (The Administration of Quanzhou Bay Estuary Wetland Natural Reserve, Quanzhou, 362000)

以泉州輞川濱海濕地為例，研究了種植秋茄林對濱海濕地土壤多酚氧化酶活性及土壤酸堿度的影響。結(jié)果表明：種植秋茄林后第2年土壤多酚氧化酶活性較當年多酚氧化酶活性增強；種植秋茄林后第2年（2011年冬季）土壤pH值較當年（20 10年冬季）pH下降。種植秋茄可明顯提高濕地土壤質(zhì)量。

泉州輞川濕地；秋茄林；土壤；多酚氧化酶活性；pH值

Wangchuan coastal wetland in Quanzhou was taken as an example to study the influence of growing Kandelia obovata on the activity of polyphenol oxidase and the pH value of the soil in coastal wetlands. Results indicated that the activity of polyphenol oxidase of the soil was strengthened in the second year after planting Kandelia obovata compared to the first year, and the pH value of the soil becomes lower in the second year (the winter of 2011) than the that in the first year (the winter of 2010).

Wetland; Kandelia obovata; Polyphenol oxidase; pH value

10.3969/j.issn.1673-3290.2015.01.12

2015-01-15

泉州市科技項目（2014Z 120）

黃磊(1981-),男,泉州灣河口濕地自然保護區(qū)管理處副主任，林業(yè)工程師，主要從事濕地保護管理及濕地生物多樣性的研究工作。E-mail：58865294@qq.com