泉州辋川滨海湿地种植秋茄林对土壤多酚氧化酶活性的影响

黄磊（泉州湾河口湿地自然保护区管理处, 福建 泉州 362000）

泉州辋川滨海湿地种植秋茄林对土壤多酚氧化酶活性的影响

黄磊（泉州湾河口湿地自然保护区管理处, 福建 泉州 362000）

湿地土壤是湿地植物的直接支撑者，湿地土壤的类型、结构和肥力状况直接决定湿地植物的类型、数量和质量。土壤酶是构成土壤肥力的重要因素，在土壤物质循环和转化过程中起着积极的作用，是构成土壤生物活性的重要组成部分（关松荫，1986）。土壤酶的数量虽少，但作用很大，参与土壤中几乎一切的生物化学过程，这些过程也均关系到生态系统物质的循环和再利用。多酚氧化酶主要来源于土壤微生物、植物根系分泌物及动植物残体的分解物，是一种复合性酶（张咏梅等，2004；杨万勤等，2002），可将土壤中的有毒酚类物质氧化为醌，而后形成类腐殖质的大分子化合物（张咏梅等，2004），保护生命的正常活动。因此可用作表征土壤理化性质的重要指标之一。

红树林主要分布于热带、亚热带淤泥质海岸或河口区潮间带，在保护海滨湿地生态系统和生物多样性，维护海湾、河口地区生态平衡等方面均有着不可替代的生态系统服务功能，是海岸带的生态关键区（叶勇等，2006）。近年来随着泉州辋川经济的发展，对滨海湿地开发利用规模的不断加大，围填滩涂造地和滩涂养殖等对滨海湿地的干扰加大，大量废水废渣直接排入湿地，生活和工业垃圾丢弃于湿地滩涂上，导致辋川滨海湿地的生态环境遭到严重破坏，极大地影响了滨海湿地生态系统生态功能的发挥。

秋茄是我国红树林的常见物种，叶勇等（2006）研究表明种植红树林可显著地改变潮滩的环境状况。我们在2010年6月对遭受人为破坏的辋川湿地进行秋茄种植，研究其对土壤多酚氧化酶、pH值等理化性质的影响，为湿地保护与恢复等提供一些理论依据。

辋川红树林（黄磊 摄）

1 材料和方法

1.1 秋茄林区概况

本研究的秋茄林位于福建省泉州市惠安县辋川滩涂上，为2010年6月营造的人工林。秋茄种植间隔大约在25 cm左右，平均树高35 cm左右，在靠近堤岸方向的滩涂表面掩埋有生活垃圾。

1.2 土壤样品采集及样品预处理

本试验采集的是泉州惠安辋川滨海湿地的土壤样本。在秋茄区采集4个地点土样，在堤岸光滩区采集两个地点土样，共采集6个地点土样。分别于2010年和2011年冬季进行取样。

以土壤空地间隔10 m为一点，先挖去表层土壤，用铲子套上保鲜膜（保鲜膜的作用是防止污染土样，每取一个点要更换一次保鲜膜），在大约15 cm深处取土，并分别在各点周围随机取土壤合为一个土样，每个土样重约2 kg（实验时将每个土样分成若干份进行平行测定），然后分别将样品置于无污染的保鲜袋密封并进行标号，2010年秋茄区土样编号为a 1、a 2、a 3、a 4，光滩区为b 1、b 2；2011年秋茄区土样编号为c 1、c 2、c 3、c 4，光滩区为d 1、d 2。

土样带回实验室自然风干，尽量保证风干过程中不受其他外在因素的影响，风干后过筛。每个指标测定时，每个样品平行测3次，取平均值。

1.3 土壤多酚氧化酶、pH值的测定方法

1.3.1 土壤多酚氧化酶的测定方法 采用碘量滴定法测定多酚氧化酶活性,多酚氧化酶活性以用滴定相当于1 g土壤滤液的0.01 mol/ L I2的毫升数表示(郝建朝等，2006)。

1.3.2 土壤pH值的测定 待测液制备∶取通过2 mm筛孔的风干土样与无二氧化碳的蒸馏水以1∶2.5的比例混合(水土比例越大,pH值越高，国际土壤学会规定水土比为2.5∶1)，剧烈搅动1～2 min使土粒充分分开后，用便携式笔式pH计直接进行测量。

1.4 数据处理

实验数据采用Excel和SPSS软件进行分析处理。

2 结果与分析

2.1 种植秋茄对泉州湿地土壤多酚氧化酶活性的影响

从图1可以看出，2010年冬季光滩区土壤多酚氧化酶活性为0.110 ml/g，2011年为0.121 ml/ g，2011年冬季光滩区土壤多酚氧化酶活性较2010年提高了10%。2010年冬季秋茄区土壤多酚氧化酶活性为1.190 ml/g，2011年为1.85 ml/g，2011年冬季土壤多酚氧化酶活性较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滩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滩土壤多酚氧化酶活性的10.8倍，说明种植秋茄林可显著提高泉州辋川湿地中土壤多酚氧化酶活性，且随着秋茄种植时间的延长，秋茄林区较光滩区土壤多酚氧化酶活性显著提高。

图1 秋茄区与光滩区土壤多酚氧化酶活性比较

图2 秋茄区与光滩区湿地土壤pH值比较

2.2 种植秋茄红树林对泉州湿地土壤pH值的影响

从图2可以看出，光滩区土壤pH值2011年较2010年下降了0.16%，秋茄林区土壤pH值2011年较2010年下降了3.0%。2010年冬季秋茄林区土壤pH值比光滩区土壤pH值降低了1.4% ，2011年冬季秋茄林区pH值比光滩区pH值降低了4.4%，说明种植秋茄林对降低土壤pH值有积极作用，且秋茄区较光滩区土壤pH值显著降低。

3 讨论和结论

本实验结果表明，秋茄林种植可以显著提高土壤多酚氧化酶活性，降低土壤pH值，且随着秋茄林生长周期有累加的效应。由于土壤多酚氧化酶可把土壤中芳香族化合物氧化成醌，醌与土壤中蛋白质、氨基酸、糖类、矿物等物质反应生成分子量大小不等的有机质和色素，完成土壤芳香族化合物循环（曹帮华等，2008）。因此，种植秋茄林可以降低湿地土壤腐殖化程度，提高土壤肥力；此外，通过种植秋茄林还能改良土壤酸碱度，使土质得到改善。

关松荫．1986．土壤酶及其研究法[M]．北京：农业出版社：248-250

郝建朝，吴沿友，连宾，等．2006．土壤多酚氧化酶性质研究及意义[J]．土壤通报，37(3)：470-474

杨万勤， 王开运． 2002．土壤酶研究动态与展望[J]．应用与环境生物学报，8(5)：564-570

叶勇， 翁劲， 卢昌义， 等．2006．红树林生物多样性恢复[J]．生态学报，26(4)：1243-1250

张咏梅， 周围逸，吴宁，等．2004．土壤酶学的研究进展[J]．热带亚热带植物学报，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)

以泉州辋川滨海湿地为例，研究了种植秋茄林对滨海湿地土壤多酚氧化酶活性及土壤酸碱度的影响。结果表明：种植秋茄林后第2年土壤多酚氧化酶活性较当年多酚氧化酶活性增强；种植秋茄林后第2年（2011年冬季）土壤pH值较当年（20 10年冬季）pH下降。种植秋茄可明显提高湿地土壤质量。

泉州辋川湿地；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

泉州市科技项目（2014Z 120）

黄磊(1981-),男,泉州湾河口湿地自然保护区管理处副主任，林业工程师，主要从事湿地保护管理及湿地生物多样性的研究工作。E-mail：58865294@qq.com