荒漠生态系统土壤酶活性对矿井水的响应

    龚诗佩 李国旗 宋立肖 王雅芳

    【摘? ?要】 通过测定土壤酶活性，在宁夏白芨滩保护区内矿井水库庙梁子水库边（A）、垂直水库0.5km（B）、1km（C、1.5km处（D）设置4个样地，研究矿井水对土壤酶活性的影响。结果表明：1）脲酶活性随距离增大在0-10cm土层显著降低;2）蔗糖酶活性随距离增大有所降低但差异不显著;3）磷酸酶活性在D中显著升高;4）过氧化氢酶活性随距离增大均呈降低趋势，且A与D间差异显著;5）样地间蔗糖酶活性、磷酸酶活性及过氧化氢酶活性在0-30cm土层均无显著变化，但各样地内脲酶活性随土层加深呈波动上升趋势。

    【关键词】 土壤酶活性;矿井水;荒漠生态系统

    [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

    矿井水在煤炭开采中形成，若将其直接排放，既污染环境，还浪费大量水资源[1]。土壤酶活性反映了土壤中各种生化反应的强度与方向。因此，本研究以宁夏白芨滩自然保护区为研究对象，探讨距保护区内矿井水库不同距离对土壤酶活性的影响，以期为干旱荒漠区矿井水库周边地区土壤质量的改进提供一定的理论与实践依据。

    1? 材料与方法

    1.1? 研究区概况

    研究区位于宁夏白芨滩自然保护区，地处宁夏东北鄂尔多斯台地，位于毛乌素沙漠西南边缘，属于严重缺水区[2]。保护区内庙梁子水库是保护区旁枣泉煤矿矿井水多年的排放地。研究区植被主要有柠条锦鸡儿（Caragana korshinskii）、猫头刺（Oxytropis aciphylla）、沙蓬（Agriophyllum squarrosum）等。

    1.2? 样品采集与测定

    在庙梁子水库边（A）、垂直水库0.5km（B）、1km（C）、1.5km处（D）设置4个样地，在各样地内各随机设3个5m×5m的大样方，在每个大样方中采用五点采样法，各设5个1m×1m的小样方，共45个小样方。在每个1m×1m的小样方分别按0-10cm、10-20cm、20-30cm取土，装入塑料袋，共180个土样带回实验室测定土壤酶活性。脲酶采用苯酚钠-次氯酸钠比色法，蔗糖酶采用3，5-二硝基水杨酸比色法，磷酸酶采用磷酸苯二钠比色法，过氧化氢酶采用容量法。

    2? 结果与分析

    由图1可知，土壤中的脲酶活性随距离增大在0-10cm土层显著降低（P<0.05），在10-20cm土层呈倒V型变化趋势，在20-30cm土层呈波动变化，但差异不显著（P>0.05）。A中脲酶活性随土层加深先降后升，且0-10cm与10-20cm土层差异显著（P<0.05）;B、C、D中脲酶活性随土层加深均呈增大趋势，但B样地中这种变化并无显著差异（P>0.05），C、D样地中均表现为0-10cm与20-30cm土层差异显著（P<0.05）。蔗糖酶活性随距离增大有所降低，其中A样地的蔗糖酶活性均表现为最高，但与B、C、D间无显著差异（P>0.05）。磷酸酶活性在A、B、C中均无显著变化，但在D中显著升高（P<0.05）。各样地土壤过氧化氢酶活性随距离增大均呈降低趋势，且A与D之间差异显著（P<0.05）。各样地的土壤蔗糖酶活性、磷酸酶活性及过氧化氢酶活性在0-30cm土层均无显著变化（P>0.05）。

    3? 讨论与结论

    刘淑慧等[3]在松嫩平原盐碱草地的研究表明，不同植物群落土壤酶活性不同，且随土层加深呈降低趋势，0-10cm土层酶活性最高。孔维波等[4]在水蚀风蚀交错带退耕草坡的研究表明：坡位显著影响土壤酶活性，随坡位的降低，脲酶活性增大，蔗糖酶与磷酸酶活性降低。本研究中， 各样地脲酶活性随距离增大在0-10cm土层显著降低（P<0.05），说明离矿井水库较近处的土壤的供氮能力高于较远处。氧化氢酶活性与蔗糖酶活性随距离增大呈降低趋势，磷酸酶活性随距离增大而增大。其原因可能是距离不同，植物种类不同，根系分泌物与枯落物也不同，因此不同的土壤酶活性不同[5]。

    参考文献：

    [1] 倪深海，彭岳津，张 楠，许成友，王亨力.煤矿矿井水资源综合利用潜力研究[J].煤炭加工与综合利用，2018（11）：78-81.

    [2] 大漠长城·白芨滩[J].宁夏林业，2017（03）：38-43.

    [3] 刘淑慧，康跃虎，万书勤，等.松嫩平原盐碱草地主要植物群落土壤酶活性研究[J].土壤，2012，44（04）：601-605.

    [4] 孔维波，石 芸，姚毓菲，等.水蚀风蚀交错带退耕草坡地土壤酶 活性和碳氮矿化特征[J].水土保持研究，2019，26（02）：1-8+16.

    [5] 邵文山.荒漠草原區4种植物群落土壤特性和种子库的研究 [D].宁夏大学，2017.

    （编辑：李丹）