荒漠生態系統土壤酶活性對礦井水的響應

龔詩佩 李國旗 宋立肖 王雅芳

【摘? ?要】 通過測定土壤酶活性，在寧夏白芨灘保護區內礦井水庫廟梁子水庫邊（A）、垂直水庫0.5km（B）、1km（C、1.5km處（D）設置4個樣地，研究礦井水對土壤酶活性的影響。結果表明：1）脲酶活性隨距離增大在0-10cm土層顯著降低;2）蔗糖酶活性隨距離增大有所降低但差異不顯著;3）磷酸酶活性在D中顯著升高;4）過氧化氫酶活性隨距離增大均呈降低趨勢，且A與D間差異顯著;5）樣地間蔗糖酶活性、磷酸酶活性及過氧化氫酶活性在0-30cm土層均無顯著變化，但各樣地內脲酶活性隨土層加深呈波動上升趨勢。

【關鍵詞】 土壤酶活性;礦井水;荒漠生態系統

[Abstract]? By measuring the soil enzyme activity， four sample plots were set up at Miaoliangzi Reservoir side （A）， vertical reservoir 0.5 km （B），1 km （C ，1.5 km （D） in the mine reservoir injutan Reserve， Ningxia， to study the effect of mine water on soil enzyme activity. The results showed that ：（1） soil urease activity decreased significantly with the increase of distance cm （2） soil sucrase activity decreased with the increase of distance， the highest but no significant difference with B、C、D ;（3） soil phosphatase activity did not activity did not change significantly in A、B、C plots but increased significantly in D ;（4） soil phosphatase activity increased significantly with the increase of distance? Soil catalase activity decreased with the increase of distance， and the difference between A and D was significant ;5） soil sucrase activity， phosphatase activity and catalase activity did not change significantly between plots cm 0-30 soil layer， but soil urease activity increased with the deepening of soil layer.

[Key words] soil enzyme activity; mine water; desert ecosystem

礦井水在煤炭開采中形成，若將其直接排放，既污染環境，還浪費大量水資源[1]。土壤酶活性反映了土壤中各種生化反應的強度與方向。因此，本研究以寧夏白芨灘自然保護區為研究對象，探討距保護區內礦井水庫不同距離對土壤酶活性的影響，以期為干旱荒漠區礦井水庫周邊地區土壤質量的改進提供一定的理論與實踐依據。

1? 材料與方法

1.1? 研究區概況

研究區位于寧夏白芨灘自然保護區，地處寧夏東北鄂爾多斯臺地，位于毛烏素沙漠西南邊緣，屬于嚴重缺水區[2]。保護區內廟梁子水庫是保護區旁棗泉煤礦礦井水多年的排放地。研究區植被主要有檸條錦雞兒（Caragana korshinskii）、貓頭刺（Oxytropis aciphylla）、沙蓬（Agriophyllum squarrosum）等。

1.2? 樣品采集與測定

在廟梁子水庫邊（A）、垂直水庫0.5km（B）、1km（C）、1.5km處（D）設置4個樣地，在各樣地內各隨機設3個5m×5m的大樣方，在每個大樣方中采用五點采樣法，各設5個1m×1m的小樣方，共45個小樣方。在每個1m×1m的小樣方分別按0-10cm、10-20cm、20-30cm取土，裝入塑料袋，共180個土樣帶回實驗室測定土壤酶活性。脲酶采用苯酚鈉-次氯酸鈉比色法，蔗糖酶采用3，5-二硝基水楊酸比色法，磷酸酶采用磷酸苯二鈉比色法，過氧化氫酶采用容量法。

2? 結果與分析

由圖1可知，土壤中的脲酶活性隨距離增大在0-10cm土層顯著降低（P<0.05），在10-20cm土層呈倒V型變化趨勢，在20-30cm土層呈波動變化，但差異不顯著（P>0.05）。A中脲酶活性隨土層加深先降后升，且0-10cm與10-20cm土層差異顯著（P<0.05）;B、C、D中脲酶活性隨土層加深均呈增大趨勢，但B樣地中這種變化并無顯著差異（P>0.05），C、D樣地中均表現為0-10cm與20-30cm土層差異顯著（P<0.05）。蔗糖酶活性隨距離增大有所降低，其中A樣地的蔗糖酶活性均表現為最高，但與B、C、D間無顯著差異（P>0.05）。磷酸酶活性在A、B、C中均無顯著變化，但在D中顯著升高（P<0.05）。各樣地土壤過氧化氫酶活性隨距離增大均呈降低趨勢，且A與D之間差異顯著（P<0.05）。各樣地的土壤蔗糖酶活性、磷酸酶活性及過氧化氫酶活性在0-30cm土層均無顯著變化（P>0.05）。

3? 討論與結論

劉淑慧等[3]在松嫩平原鹽堿草地的研究表明，不同植物群落土壤酶活性不同，且隨土層加深呈降低趨勢，0-10cm土層酶活性最高。孔維波等[4]在水蝕風蝕交錯帶退耕草坡的研究表明：坡位顯著影響土壤酶活性，隨坡位的降低，脲酶活性增大，蔗糖酶與磷酸酶活性降低。本研究中， 各樣地脲酶活性隨距離增大在0-10cm土層顯著降低（P<0.05），說明離礦井水庫較近處的土壤的供氮能力高于較遠處。氧化氫酶活性與蔗糖酶活性隨距離增大呈降低趨勢，磷酸酶活性隨距離增大而增大。其原因可能是距離不同，植物種類不同，根系分泌物與枯落物也不同，因此不同的土壤酶活性不同[5]。

參考文獻：

[1] 倪深海，彭岳津，張 楠，許成友，王亨力.煤礦礦井水資源綜合利用潛力研究[J].煤炭加工與綜合利用，2018（11）：78-81.

[2] 大漠長城·白芨灘[J].寧夏林業，2017（03）：38-43.

[3] 劉淑慧，康躍虎，萬書勤，等.松嫩平原鹽堿草地主要植物群落土壤酶活性研究[J].土壤，2012，44（04）：601-605.

[4] 孔維波，石 蕓，姚毓菲，等.水蝕風蝕交錯帶退耕草坡地土壤酶 活性和碳氮礦化特征[J].水土保持研究，2019，26（02）：1-8+16.

[5] 邵文山.荒漠草原區4種植物群落土壤特性和種子庫的研究 [D].寧夏大學，2017.

（編輯：李丹）