施氮措施对旱作玉米地土壤酶活性及CO2排放量的影响ciz.docx

目录1.绪论11.1 研究目的和意义11.2 土土壤酶研研究进展展11.3 土土壤酶活活性的综综述21.4 土土壤酶活活性影响响因子331.4.11土壤状状况与土土壤酶活活性31.4.22 土壤壤微生物物、土壤壤动物与与土壤酶酶活性551.4.33农业耕耕作措施施与土壤壤酶活性性51.4.44 植物物生长与与土壤酶酶活性771.5土壤壤CO22排放研研究进展展71.6COO2排放研研究方法法91.6.11箱法91.6.22 微气气象法1102.试验内内容1002.1试区区概况1102.2试验验试剂与与器材1102.2.11 供试试材料1102.2.22 试试验器材材102.2.33 试试验试剂剂102.3试验验设置1112.4测定定方法1112.5 数数据处理理123.结果与与分析1123.1 不不同施氮氮措施对对土壤酶酶活性的的影响1123.1.11 不同同施氮措措施对土土壤脲酶酶活性的的影响1123.1.22不同施施氮措施施对土壤壤蔗糖酶酶活性的的影响1133.1.33不同施施氮措施施对土壤壤过氧化化氢酶活活性的影影响1443.2 不不同施氮氮措施对对土壤CCO2 排放量量的影响响153.3 土土壤酶活活性与土土壤COO2 排排放量相相关性1174结论与与讨论1184.1 不不同施氮氮措施对对土壤酶酶活性的的影响1184.1.11不同施施氮措施施对土壤壤脲酶活活性的影影响1884.1.22 不同同施氮措措施对土土壤蔗糖糖酶活性性的影响响184.1.33 不不同施氮氮措施对对土壤过过氧化氢氢酶活性性的影响响194.2 不不同施氮氮措施对对土壤CCO2排排放量的的影响2204.3土壤壤酶活性性与土壤壤CO22排放量量相关性性20参考文献：21附录：244致谢：344施氮措施对对旱作玉玉米地土土壤酶活活性及CCO2排放量的影响响作者：韩松松 指指导老师师：廖允允成摘 要：为为研究不不同氮肥肥种类以以及氮肥肥施用量量对旱作作玉米地地土壤酶酶活性与与CO2排放量量的关系系，本研研究设置置了9个处理理，速效效氮肥采采用尿素素（N）=46%，施施氮量为为80 kg/hm22（N1）、1660 kkg/hhm2（N2）、2440 kkg/hhm2（N3）、3220 kkg/hhm2（N4），缓缓释氮肥肥（N）=444.6%，施施肥量为为80 kg/hm22（SR11）、1660 kkg/hhm2（SR22）、2440 kkg/hhm2（SR33）、3220 kkg/hhm2（SR44），不不施氮肥肥处理为为对照（CK）。对施用速效效氮肥(尿素)和缓释释氮肥的的旱作夏夏玉米地地土壤酶酶活性及及CO2排放量量进行分分析。结结果表明明，与不不施肥处处理比较较，不同同氮肥种种类和施施用量均均可显著著提高土土壤脲酶酶、蔗糖糖酶、过过氧化氢氢酶活性性和COO2的排放放量。在在整个生生育期，尿尿素与缓缓释氮肥肥处理土土壤酶活活性和土土壤COO2排放量量表现出出相同变变化趋势势，尿素素和缓释释氮肥处处理土壤壤CO2平均排排放量分分别为4459.12 mg··m-22·h-11和4277.111 mgg·m-2·hh-1，两两者达到到显著差差异水平平（P<0.05）。相相关分析析表明，土土壤脲酶酶、蔗糖糖酶和过过氧化氢氢酶活性性与土壤壤CO2排放量量呈显著著或极显显著正相相关，相相关系数数分别为为0.779、0.664和0.880。说说明相同同施氮量量缓释氮氮肥较尿尿素能有有效提高高土壤酶酶活性并并降低土土壤碳排排放量。关键词：旱旱作农田田；夏玉玉米；氮氮肥；酶酶活性；CO2排放量量Effeccts of ferrtillizeers on soiil eenzyyme acttiviitiees aand CO22 emmisssionn inn drry-llandd off maaizeeAbstrractt: Thhis expperiimennt iis ccondductted to expplorrethhe eeffeectss off diiffeerennt ttypees aand dossagees oof nnitroogenn feertiilizzerss onn sooil enzzymaaticc acctivvitiies andd sooil CO22 emmisssionn inn thhe aaridd faarmiing lannd oof ssummmer maiize .Ninne ttreaatmeent levvelss weere sett, iinclludiing fouur lleveels eacch oof aavaiilabble nittroggen (urrea) annd llow-relleasse nnitrrogeen, speecifficaallyy, 880 kkg·hhm-22 urrea (N11), 1600 kgg·hmm-2 uureaa (NN2), 2440 kkg·hhm-22 urrea (N33), 3200 kgg·hmm-2 uureaa (NN4), 800 kgg·hmm-2 ssloww-reeleaase ferrtillizeer (SR11), 1600 kgg·hmm-2 ssloww-reeleaase ferrtillizeer (SR22), 2400 kgg·hmm-2 ssloww-reeleaase ferrtillizeer (SR33), 3200 kgg·hmm-2 ssloww-reeleaase ferrtillizeer (SR44), andd noo-feertiilizzer treeatmmentt seerveed aas cconttroll (CCK). The rresuultss shhoweed tthatt COO2 emmisssionn annd aactiivittiess off urreasse, invverttasee annd ccataalasse iin tthe ferrtillizeer ttreaatmeentss weere higgherr thhan thoose in no-ferrtillizeer ttreaatmeent (P<0.05). Duurinng tthe whoole groowthh peeriood, thee saame treendss off thhreee ennzymmes acttiviitiees aand CO22 emmisssionns wweree deetecctedd beetweeen thee trreattmennts of avaailaablee niitroogenn annd ssloww-reeleaase nittroggen, Thheree weere siggnifficaant diffferrencces (P<0.05) bettweeen tthe CO22 emmissioons of nittroggen andd sllow-relleasse nnitrrogeen, 4599.122 mgg·m-2·hh-1 andd 4227.111mgg·m-2·hh-1 resspecctivvelyy. CCorrellatiion anaalyssis shoowedd thhat, a higghlyy poosittivee coorreelattionn exxistted bettweeen ssoill COO2 emmisssionn annd aactiivittiess off urreasse, cattalaase andd innverrtasse. Corrrellatiion coeeffiicieentss off sooil CO22 emmisssionn wiith acttiviitiees oof uureaase, caatallasee, aand invverttasee weere 0.779, 0.880, andd 0.64, reespeectiivelly. In conncluusioon, at thee saame apppliccatioon lleveels of avaailaablee niitroogenn, ssloww-reeleaase nittroggen ferrtillizeer ccan impprovve eeffeectiivelly ssoill quualiity of ariid ffarmmingg laand andd reeducce ssoill COO2 eemisssioon ccomppareed wwithh urreasse .Keywoordss: aiid ffarmmingg laand; suummeer mmaizze; nittroggen ferrtillizeer; enzzymaaticc acctivvityy; CCO2 emmissioon1.绪论1.1研究究目的和和意义全球气候变变暖问题题备受国国际界关关注，这这与工业业生产中中化石燃燃料的大大量消耗耗有关，但但农业生生产对温温室气体体排放的的影响也也不容小小视。旱旱作农田田在农业业生态系系统中占占有重要要地位，而而近年来来由于特特殊的气气候条件件加之不不合农田田管理使使得旱作作农田土土壤退化化及COO2排放量量增加。增增施氮肥肥是农田田生态系系统增产产的措施施之一，据据估算，在在施用化化肥条件件下我国国农田土土壤固碳碳潜力为为21.9 TTg·aa-1。因因此，科科学合理理施肥，在在保持或或提高作作物产量量的前提提下减少少农田温温室气体体排放是是目前农农业生产产中亟待待解决的的问题之之一。土土壤酶活活性不单单是“土壤肥肥力”、“土壤质质量”及“土壤健健康”的重要要指标，也也是评价价各种农农业措施施和肥料料效果的的主要因因素。土土壤COO2排放量和土壤壤酶活性性等生物物特性比比土壤有有机质、养养分含量量等其它它理化性性状更能能敏感地地反映土土壤质量量的变化化。研究究CO2排放与与土壤酶酶活性的的关系对对改善土土壤生态态环境，提提高土壤壤肥力具具有重要要意义。目目前，关关于土壤壤酶活性性的研究究主要集集中在不不同土地地利用方方式、施施用有机机肥和配配施氮磷磷钾肥，以以及不同同耕作处处理和秸秸秆覆盖盖土地土土壤酶活活性与土土壤养分分关系的的研究，而而对农田田CO2排放多多集中在在稻田。在在旱作土土壤上施施用速效效氮肥和和缓释氮氮肥对CCO2排放与与土壤酶酶活性影影响方面面的研究究却鲜有报报道。本本试验通通过研究究不同氮氮肥种类类和氮肥肥用量对对CO2排放与与土壤酶酶活性的的影响，试试图探索索不同施氮氮措施下下的土壤壤的酶活活性及土土壤COO2排放变变化情况况，进一一步为旱旱作地区区推行固固碳减排排的农田田管理模模式提供供依据。1.2土壤壤酶研究究进展Woodss是研究究土壤酶酶最早的的人，早早在18899年年就发表表了土壤壤中含有过氧氧化物酶酶的报告告。Beell等等(19905)进一步步证明，土土壤中存存在过氧氧化物酶酶活性。Konig等年用生物抑制剂测定了土壤过氧化氢酶活性。1909年，May等研究了土壤过氧化氢酶活性与土壤有机质、微生物之间的关系。1910年Fermi首次检测出土壤中存在蛋白酶，自此以后，脱氨基酶、脲酶、核酸酶、蔗糖酶等相继被检测出来。土壤酶学发展到今天已有110多年的历史了1。土壤酶的早早期研究究主要是是依靠微微生物学学研究材材料和方方法，探探讨土壤壤酶与土土壤微生生物的关关系。自自20世纪纪50年代代以后，生生物化学学和分子子生物学学等学科科，在理理论和技技术上的的迅速发发展，对对土壤酶酶的研究究起了推推动作用用。研究究的重点点也已转转向了土土壤酶的的性质、检检测手段段的改进进、土壤壤酶活性性与土壤壤状况的的相互关关系以及及与土壤壤肥力因因子的关关系等方方面。到到80年年代中期期，Beeck提提出了土土壤微生生物如微微生物量量、还原原酶及水水解酶等等适宜的的指标。此此时能被被检测出出来的土土壤酶活活性有660种之之多，土土壤酶学学的理论论和体系系逐渐完完善22,3。80年年代中期期至今，土土壤酶活活性对外外来干扰扰的响应应以及功功能重要要性等方方面的研研究成为为热点。这这一时期期土壤酶酶学与生生态学、林林学、农农学和环环境科学学等学科科相互渗渗透，对对土壤酶酶学的研研究已经经超越了了经典土土壤学的的研究范范畴，在在对各种种各样的的陆地生生态系统统研究中中，检测测土壤酶酶活性似似乎成了了必不可可少的手手段。我国对土壤壤酶的研研究始于于20世世纪600年代，主主要研究究土壤酶酶与土壤壤微生物物的关系系、耕作作技术对对土壤酶酶的影响响及土壤壤酶与植植物生长长的关系系。从119700年开始始，土壤壤酶研究究内容既既联系微微生物性性质研究究土壤酶酶活性，也也特别注注意研究究一些土土壤积累累酶的特特性，探探讨了土土壤酶与与其它肥肥力因素素的关系系，同时时用土壤壤酶评价价农业管管理措施施的效果果，鉴别别土壤类类型和肥肥力水平平。200世纪880年代代中期以以后，随随着环境境科学的的发展，土土壤酶对对废水、废废物的降降解作用用受到普普遍关注注4。金属属元素对对土壤酶酶的影响响也备受受生态学学家的重重视。此此外，对对农田生生态系统统的土壤壤酶研究究也较多。1.3土壤壤酶活性性的综述述土壤酶是土土壤组分分中最活活跃的有有机成分分之一，它它在土壤壤生态系系统的物物质循环环和能量量转化中中起着重重要的作作用，土土壤酶是是动植物物及其残残体和土土壤微生生物所分分泌的酶酶，能催催化土壤壤中复杂杂的有机机物质，使使其转化化为简单单的无机机化合物物，供植植物重新新吸收利利用55。由由于土壤壤的类生生物体性性质，酶酶活性形形成了一一个独立立的系统统。该系系统不同同于有生生命群体体的活性性，也不不同于其其他活组组织匀浆浆体的活活性。土土壤酶促促作用是是在土壤壤颗粒、植植物根系系和微生生物细胞胞表面上上发生的的。在此此多相介介质环境境中，离离子浓度度、pHH、氧化化还原电电位等因因子影响响酶促反反应速度度，并且且土壤各各种成分分也直接接影响酶酶促反应应。土壤壤供应养养分的能能力，不不仅取决决于潜在在的养分，同同时取决决于土壤壤胶体吸吸收性离离子的有有效程度度，这两两方面作作用都和和土壤酶酶活性有有关。土土壤酶和和土壤微微生物一一起共同同推动土土壤的代代谢过程程6。土壤壤中主要要的酶类类是氧化化还原酶酶类和水水解酶类类，其对对土壤肥肥力起重重要作用用。土壤壤中各有有机、无无机营养养物质的的转化速速率，主要要取决于于转化酶酶、磷酸酸酶、脲脲酶及其其他水解解酶类及及多酚氧氧化酶、硫硫酸盐还还原酶等等氧化还还原酶类类的酶促促作用7。土土壤酶绝绝大多数数为吸附附态，少少数为游游离态，主主要以物物理和化化学的结结合形式式吸附在在土壤有有机质和和矿物质颗粒粒上，或或者与腐殖殖物质络络合共存存8。土壤酶活性性是土壤壤生物学学活性的的体现，土土壤酶活活性可以以反映土土壤中各各种生物物化学过过程的强强度和方方向，同同时它具具有相对对的稳定定性99，它它表征了了土壤综综合肥力力特征及及其变化化状况、土土壤养分分的转化化进程，因因此可以以作为评评价土壤壤肥力水水平的指指标110-112，同同时土壤壤酶的专专一性和和综合性性特点使使其有可可能成为为一个有有潜力的的土壤生生物学指指标113。因因而土壤壤酶活性性是土壤壤肥力评评价的重重要指标标之一，同同时也是是评价土壤壤自净能能力的一一个重要要指标。土土壤酶的的活性与与土壤理理化特性性、肥力力状况和和农业措措施有着着显著的的相关性性。因此此，研究究土壤酶酶活性的的影响因因素，提提高土壤壤酶活性性，对提提高土壤壤肥力有有着重要意意义。1.4土壤壤酶活性性影响因因子1.4.11土壤状状况与土土壤酶活活性土壤状况会会直接影影响土壤壤酶活性性。土壤壤水分状状况影响响酶活性性变化，一一般情况况下，土土壤湿度度较大时时，酶活活性较高高，但土土壤过湿湿时，酶酶活性会会减弱。BBircch研究究了具有有连续雨雨季和旱旱季地区区的土壤壤酶活性性，指出出当旱季季结束雨雨季开始始时，土土壤酶活活性显著著提高。土土壤含水水量减少少时，酶酶活性减减弱。土土壤的气气体状况况对土壤壤生物的的活动有有着重要要的影响响。土壤壤气体的主主要组成成是COO2，O2和N2。其中中，O2和CO2的含量变化化最大。它它们在土土壤空气气中的比比例，很很大程度度上决定定了土壤壤的酶活活性。XXazrrless对各种种黑钙土土的研究究表明，当当土壤空空气为HH2，CO2和N2饱和时，土土壤磷酸酸酶的活活性降低低了300500，OO2饱和的土土壤，其其磷酸酶酶活性比比含空气气的对照照组土壤高高。土壤壤脲酶和和蛋白酶酶的活性性变化与与磷酸酶酶相似。蔗蔗糖酶活活性在土土壤空气气为N22，H2和CO2饱和时时平均降降低0.51倍；O2饱和的土土壤则与与对照组组差别不不大。O2使土壤壤过氧化化氢酶的的活性较较N2、H2和CO2提高了了12倍。土土壤脱氢氢酶则与与水解酶酶类和过过氧化氢氢酶不同同。饱和和以H22、CO2和N2的土壤壤均比饱饱和以OO2和空气气的土壤壤有较高高的脱氢氢酶活性性，且通通常以饱饱和有HH2的土壤酶酶活性最最高。OOverrreiin(119633)指出出，氧与与脲酶活活性有关关；除半半纤维素素酶外，土壤理化性质对土壤酶活性具有深刻的影响，土壤水分、温度、空气、团聚体、有机质、矿质元素和pH值等影响土壤酶活性及其稳定性。通常情况下，土壤酶存在形式主要为酶无机矿物胶体复合体、酶腐殖质复合体和酶有机无机复合体等，与腐殖质复合的土壤酶总是处于物理性的被保护状态，而且催化特性也有较大的差异14,15。尽管有几种理论试图解释土壤物质组成和结构对土壤酶稳定性产生的保护作用16,17，但仍未能揭示土壤酶稳定性的机理18。土壤粘粒含量和腐殖质含量较高的土壤，酶活性的稳定性较好。（1）气热热状况土壤水分、空空气和热热，必然然对土壤壤酶的活活性产生生巨大影影响。另另一方面面，不同同水分酶酶、脲酶酶、淀粉粉酶、纤纤维素酶酶、硫酸酸酶和磷酸酶酶与土壤氧氧的摄取取量均呈呈正相关关。土壤的热状状况影响响土壤酶酶的热敏敏感性和和酶催化化反应的的速率。许许多研究究表明，在在一定的的温度范范围内，土土壤温度度的升高高对土壤壤酶活性性的影响响是明显显的，一一方面，其其与土壤壤微生物物的活性性和类型型有显著著的相关关性。因为一方方面它活活化了参参与反应应的酶；另一方方面，使使酶产生生变形，从从而改变变了酶的的动力学学性质，既增强强了酶对对底物的的亲合力力，又加加速了酶酶一底物物复合体体的分解解和反应应产物的的解离。有有研究19表明，当当温度由由10上升到770时，土土壤酶活活性显著著增加；但随随着温度度的进一一步升高高，脲酶酶迅速钝钝化；在在1500下加热热24hh或1115下加热热15hh，土壤壤酶会失失活。（2）土壤壤粒径土壤酶活性性与土壤壤粒径有有关。BBustto等采采用连续续分级的的方法研研究了自自然土壤壤在不同同的分级级处理过过程中酶酶一有机机无机复复合体的的定位特特征和稳定性性。结果表表明，这这些微团团聚体与与腐殖化化的有机机质紧密密相连；用中性性焦磷酸酸分散后后的不同同粒径土土壤酶活活性以团团粒直径径小于550m和团团粒直径径为100020000m的土土壤酶活活性最高高。但采用用微滤和和超滤法法过滤后后的土壤壤，粒径径小于550m的土土壤酶活活性明显显升高，而而粒径为为100020000m团粒粒的土壤壤酶活性性则降低。（3）土壤壤pH值值pH值大小小不仅影影响土壤壤矿物质质溶解、有机物质分解、胶体的凝聚与分散、氧化还原及微生物活动强度且直接影响土壤酶参与的生化反应速度。有些酶促反应对pH变化很敏感。通常情况下，pH值改变时酶活性随之变化。一些土壤酶活性与pH值关系如下：淀粉酶一般要求较低pH值，在pH值为4.2时酶活性最强；蔗糖酶在pH值为5时活性最大；磷酸酶有三种最适pH值，分别是45.5、7和810，在碱性、中性和酸性土壤中都可以找到磷酸酶的最大活性，在酸性土壤，酸性磷酸酶的活性最强，在碱性土壤中，碱性磷酸酶的活性最强，在中性土壤中，中性磷酸酶的活性最强；脲酶的活性一般在中性时活性最强，其最适pH值为6.57.0；脱氢酶在碱性介质(pH=9)中，活性性最强，在酸性土壤中没有最大活性；过氧化氢酶在酸性土壤中酶活性较低。土壤酶仅在一定的pH值范围内有活性，土壤的pH值的改变会使某些酶失活20。（4）土壤壤有机质质、氮、磷磷及其微微量元素素土壤有机质质含量显显著影响响土壤酶酶活性。土土壤中有有机质含含量并不不高，但但它能增增强孔隙隙度和通气性性，有显显著的缓缓冲作用用和持水水能力，是是微生物物、土壤壤酶和矿矿物质的的有机载载体。DDeboosz等等研究了了有机物物输入对对纤维素素酶变化化的影响响。研究究表明，无无论是低低量输入入还是高高量输入入，时间间变化模模式通常常是一样样的，变变化的驱驱动因子子是温度度和湿度度等环境境因子，在在作物生生长期间间，土壤壤酶活性性增强。一般而言，土土壤全氮氮、全磷磷含量与与有机质质含量是是成比例例的，所所以土壤壤N，PP含量与与土壤酶酶活性有有关。酶酶的活性性与有机机质分布布有关，而而且随剖剖面加深深而降低低。土壤壤转化酶酶、蛋白白酶、磷磷酸酶和和脲酶活活性与土土壤有机机质呈显著相相关，与与全氮显显著相关关；过氧氧化氢酶酶、转化化酶、蛋蛋白酶、磷磷酸酶、脲脲酶与速速效氮、速效磷较显著相关、显著相关或极显著相关；脲酶与全磷极显著相关21。杨远平22对毕节地区土壤磷酸酶活性的研究也表明，土壤磷酸酶活性与全氮、有机质、速效磷、水解氮等密切相关。樊军等23研究表明，土壤脲酶、碱性磷酸酶、蛋白酶活性随土壤有机碳含量的增加而增加，蔗糖酶、过氧化氢酶活性与有机碳之间的关系因施肥种类和种植方式的不同而不同。微量元素是植物、微生物和酶的抑制剂和激活剂，土壤的微量元素含量可能是影响土壤酶活性的一个重要生态学因素24。微量元素对土壤酶活性的影响，取决于土壤的性质及不同酶类对微量元素的专有特性，对某些酶起激活作用的微量元素，对另一种酶则可能起抑制作用25。而且，同一微量元素的含量不同时，既可以起激活的作用，也可以起到抑制作用。李跃林等研究表明，锌和锰对土壤蛋白酶活性促进作用较大。锌在一定程度上对脲酶和过氧化氢酶有负效应，而锰对其有正效应。1.4.22土壤微微生物、土土壤动物物与土壤壤酶活性性一般而言，特特定的土土壤酶活活性与土土壤微生生物密切切相关，担担子菌纲纲真菌能能释放漆漆酶、MMn-过过氧化物物酶、过氧化化物酶和和木质素素过氧化化物酶等等，放线线菌能释释放降解解腐殖质质和木质质素的过过氧化物物酶、酯酯酶和氧氧化酶等等。真菌菌的木霉霉属和腐腐霉属可可释放酸酸性和碱碱性磷酸酸酶、脲脲酶、纤纤维素分分解酶和和几丁质质酶。固固氮菌、木霉属和假单抱菌属等菌类对其它微生物种群具有明显的抑制作用，但能提高土壤酶活性26。自20世纪60年代以来，人们一直将土壤酶作为土壤微生物活性的敏感指示物。在自然和人为因素的干扰下，土壤酶活性与土壤微生物数量、微生物生物量、微生物多样性和土壤动物数量等呈极显著或显著正相关。近年来人们们加强了了土壤动动物，如如蚯蚓、蜗牛、白蚁、线线虫等与与土壤酶酶活性相相关性的的研究，以以揭示动动物在生生态系统统物质循循环中的的作用。LLatttaudd等检测测了葡糖糖苷酶活活性及其其来源，研研究表明明，蚯蚓蚓拥有相相对完整整的酶系系统，释释放的酶酶可以分分解枯落落物、根和真菌菌组织，并并且表现现出一定的的专一性性。1.4.33农业耕耕作措施施与土壤壤酶活性性农业生产活活动极大大地影响响着土壤壤的性质质和土壤壤酶生物物学特性性。土壤微生物物一作物物是有着着复杂联联系的整整体。农业管管理措施施对土壤壤理化性性质、土土壤生物物区系和和农业植植被均会会产生明明显作用用，对土土壤酶活活性也将将产生直直接间接接的影响响。（1）耕作作方式土壤耕作能能在很大大程度上上改变土土壤生物物学过程程的进程程和方向向。能够改改善土壤壤物理性性质的耕耕作制度度，可以以增强土土壤酶的的活性。保护性性耕作与与传统耕耕作方式式相比，对对土壤的的干扰较较小，表表土中的的土壤酶酶活性较较高227。耕作作对土壤壤中脲酶酶、谷氨氨酰胺酶酶、芳基基硫酸酯酯酶、ßß-葡萄萄糖苷酶酶、磷酸酸酶、脱脱氢酶等等均产生生较大影影响，尤尤其是脱脱氢酶对对土壤的的生物化化学活性性有较强强的指示示作用，免免耕条件件下土壤壤表层酶酶活性通通常较高高。作物物残体是是土壤生生物活动动的主要要能源，秸秸杆还田田能激发发各种酶酶的活性性，并留留给土壤壤有机质质，这些些有机质质是土壤壤酶活动动的良好好基质，有有利于促促进土壤壤各类酶酶的活动动，进而而促进土土壤各类类养分的的有效化化。（2）培肥肥方式长期施肥可可以改善善土壤的的物化学学性状，同同时也为为植物及及土壤微微生物提提供了丰丰富的营营养，促促进其生生长发育育288，提高高了土壤壤微生物物活性，从从而提高高酶活性性，而且且在这一一方面的的报道也也比较多多29。轮作作与连作作对土壤壤酶活性性的影响响是不同同的，研研究表明明，轮作作时的土土壤酶活活性比连连作时高高，这是是因为在在轮作时时土壤性性质向好好的方向向转化，从从而有利利于酶的的生成和和进入土土壤。而而连作通通常会使使土壤的的上述性性质向坏坏的方向向变化，从从而导致致土壤酶活性的的减弱。大大豆连作作可以导导致多种种土壤酶酶活性的的降低，其其中转化化酶和脲脲酶活性性降低的的幅度最最大，草草木樨连连作、玉玉米连作作与轮作作相比，酶酶活性有有下降趋趋势，但但是没有有大豆那那么明显显30。施肥肥增强了了轮作和和连作土土壤的酶酶活性，在在肥料的的作用下下，连作作对土壤壤酶活性性的不利利影响有有所减小小，但是是连作影影响仍然然存在。不同培肥方方式对土土壤酶活活性影响响不同，有有机肥料料具有较较强的酶酶活性31,32。与土土壤有机机质相比比，土壤壤酶活性性能够更更迅速地地反映管管理与培培肥措施施对土壤壤肥力的的影响。和和文祥等等333对肥料料长期定定位试验验的研究究发现，培培肥模式式中厩肥肥处理能能显著提提高土壤壤总体酶酶活性；施用厩厩肥酶活活性增幅幅最高，化化肥则较较小，无无肥反而而降低。有有研究表表明，以以牲畜粪粪作有机机肥时，施施用猪粪粪的土壤壤脲酶活活性较高高，而绿绿肥能提提高脱氢氢酶的活活性344。另有有报道指指出，在在黑钙土土中分别别添加55的玉玉米秸秆秆、草木木樨、麦麦秆3种种有机物物料，对对蛋白酶酶活性的的影响为为玉米秸秸秆>麦麦秆>草草木樨：对脲酶酶活性和和磷酸酶酶活性的的影响为为草木樨樨>玉米米秸秆>>麦秸。与对照相比，化肥的施用也提高了土壤酶活性，但幅度较小。而施用化肥提高土壤酶活性的原因，是由于化肥能促进作物根系代谢，使根系分泌物增多，微生物繁殖加快，从而提高土壤酶活性。袁玲等对水稻土的研究发现，有机、无机肥配合施用能提高土壤中转化酶、磷酸酶、蛋白酶、脲酶的活性，而对过氧化氢酶的影响较小，其中土壤蛋白酶、脲酶、转化酶的活性与土壤NH4-N和有机质含量，土壤磷酸酶的活性与土壤有机磷和有机质含量呈极显著或显著正相关。李科江等在半干旱区进行的施肥对土壤酶活性影响的研究表明，施肥处理土壤的酶活性与对照相比，均有不同程度地提高，尤其对脲酶和蔗糖酶的影响最大，绿肥对土壤酶活性的影响最大35。冯锐的研究结果表明，施肥、尤其是有机肥+化肥与不施肥相比，能够极显著或显著地提高土壤中碱性磷酸酶、脲酶、过氧化氢酶的活性，有机肥+化肥比单施化肥更显著地提高了酶的活性36。关连珠对棕壤土和潮棕壤土农田的研究表明，施用有机肥的各处理，过氧化氢酶活性可提高1015，施用化肥处理则降低36，转化酶的效果也较明显，施用有机肥各处理增加幅度为4090，化肥处理和对照减少21 l，脲酶活性变化最大，施用有机肥各处理增加140230，化肥处理虽有增加趋势(15)，但增幅很小，对照处理则有所下降，下降幅度为218，施有机肥各处理的磷酸酶活性亦有所增加，但与化肥相比增加不甚明显。总之，长期施用有机肥或化肥均可提高土壤中各种酶的活性，其中脲酶、过氧化氢酶、磷酸酶、转化酶等增加较多，而且有机肥、无机肥配施的效果最佳37。（3）灌溉溉灌溉能改善善土壤的的水分状状况，也能改改善土壤壤的其他他性质，如如营养物物质的移移动性和和微生物物的活动动等。XXasvvleee(19982)对淋溶黑黑钙土的的研究表表明，在在所有的的耕作处处理里，灌灌溉均增增强了土土壤的酶酶活性。灌溉后的土壤酶活性的增强是因为微生物的生命活动得到了改善。在O2的吸收和CO2的泌出速率间存在着显著的相关。1.4.44植物生生长与土土壤酶活活性植物的生活活以叶的的光合作作用和根根的养分分吸收为为基础，而而土壤养养分变化化与酶促促作用有有关。所以，土土壤酶与与植物生生长之间间存在密密切联系系。主要要表现为为土壤有有效养外外的释放放与植物物干物质质积累的的联系；不同温温、湿度度条件下下，土壤壤生化过过程强度度与植物物生育的的协调性性；酶活活性对植植物根系系的依赖赖性；土土壤酶动动态变化化与土壤壤生产力力的关系系等方面面。（1）作物物生育期期时酶活活性作物不同生生育时期期气候条条件有异异，土壤壤酶活性性变化较较大，但但它们之之间存在在一定的的关系。中国农业科学院土壤肥料研究所的研究结果表明，种植冬小麦的褐土酶活性变化趋势为：小麦前期到成熟期，脲酶活性、蛋白酶活性变化趋势基本一致，越冬期与收获后期酶活性最低，幼苗期活性稍高。尿酶、蛋白酶活性迅速增强，最高都在三月内，从拔节到开花期均逐渐下降。蔗糖酶活性自幼苗期迅速上升后，从越冬到开花均处在较高活性水平，成熟期下降，以后稍有回升。表明冬小麦整个生育时期与土壤酶活性密切相关。陈恩风等的研究结果表明，蔗糖酶活性随作物生长而增强，至作物生育盛期达最大值，而后趋于减弱。关松荫研究潮土过氧化氢酶活性发现，在冬小麦生育旺盛阶段酶活性最高。曾路生等38研究表明：水稻不同生育期土壤脲酶活性表现出先升后降，而酸性磷酸酶和脱氢酶活性则表现出先降后升再降的变化规律。脲酶及酸性磷酸酶活性在水稻移栽后30d左右形成峰值，而脱氢酶活性则在50d左右形成峰值，且在水稻不同生育阶段差异显著。（2）土壤壤酶活性性与作物物生产力力关系土壤酶活性性与作物物生育有有很好的协协调性，那那么酶活活性与土壤生生产力之之间存在在的联系系是怎样样的呢?多数研研究者指指出，土土壤酶活活性的变变化与土壤生生产力存存在较好好的相关关性。酶酶活性状状况较好好的土壤壤生化过过程较活活跃，生生产性能能也较好好。一些些研究者者发现，土土壤磷酸酸酶与作作物产量量之间存存在正相相关关系系。土壤壤磷酸酶酶活性、有机磷磷含量与与马铃薯薯产量之之间的相相关分析析指出，土土壤磷酸酸酶活性性和有机磷磷含量之之间，马马铃薯产产量与有有机磷之之间，马马铃薯产产量与磷磷酸酶活活性之间间均具有很很好的相相关性。认认为土壤壤磷酸酶酶可做为为衡量土土壤有效效肥力水水平及土壤生生产性能能的指标标之一。1.5土壤壤CO2排放研研究进展展太阳辐射被被大气层层中的温温室气体体吸收，很大一部分辐射能又返回到地球表面，从而导致全球温度上升，这称为温室效应。大多数学者认为温室效应是造成全球变暖的重要原因。工业革命以来，人类活动对生物圈的影响已由区域扩展到全球。人口的增加、土地利用和覆盖的变化、化石燃料的燃烧、环境污染的加剧，导致大气中CO2、N2O和CH4等温室气体的浓度逐年增加。大气中不断增多的CO2是导致全球变暖的主要原因。工业革命以以来，温温室效应应引起的的全球气气候变暖暖问题是是21世世纪人类类面对的的最大生生态问题题。全球球气候变变暖不仅仅对全球球生态环环境造成成巨大的的影响，还还对世界界各国的的经济发发展甚至至人类的的生存环环境产生生了一系系列不利利影响，而而且这种种影响是是全球性性的，同时也也将是长长期性的。中国是目前世界界上最大大的发展展中国家家，同时时也是世世界上仅仅次于美美国的第第二大CCO2排放国国家。因因此研究究中国的的CO2排放问问题，不不仅有利利于中国国的可持持续发展展，而且且对缓和和全球气气候变暖暖也有重重要意义义。影响响土壤二二氧化碳碳排放的的因素有有：（1）土壤壤微生物物土壤微生物物直接或或间接影影响着土土壤COO2的排放放。有研研究表明明土壤微微生物呼呼吸约占占土壤总总呼吸的的50。土壤壤微生物物量与土壤呼呼吸速率率有明显显的正相相关关系系399。温度和降水等等气候因因素通过过控制土土壤的养养分供给给、数量量等影响响土壤微微生物呼呼吸作用用；土壤壤环境、水水分、重重金属、农药也直直接或间间接影响响微生物物呼吸。（2）植物物植物根系呼呼吸在土土壤呼吸吸中占很大比比例，根根系生物物量大的的土壤，其其土壤呼呼吸速率率也较大大。土壤壤因子、气气候因子子、人为干扰扰等都会会通过影影响根系系呼吸而而影响土土壤呼吸吸。在作作物不同同的生长长阶段，干干系呼吸吸的强度度也不同同：在生生长旺盛盛的阶段段，根系系生物量量也相应应增加，根根系呼吸吸在土壤壤呼吸中中的比重也也较高40；叶面积积也影响响了土壤壤呼吸，它它是通过过影响植植物覆盖盖下的土土壤湿度度、温度度而直接接影响土土壤呼吸吸。Raaichh等发现现，近熟熟林土壤壤呼吸与与凋落物物呈正比比例。在在德国东东部斐克克特高原原的挪威威云杉林林中，移移除凋落落物层后后土壤呼呼吸明显显减弱422。（3）土壤壤温度土壤温度可可以驱动动土壤呼呼吸，大大量研究究表明，温温度升高高会促进进土壤CCO2的排放放433,444。土壤壤温度通通过影响响微生物物活性、植物生长、有机质分解等影响土壤呼吸。但也有学者认为CO2的通量与温度的关系不大，而是受到光照的影响较大45。（4）土壤壤水分野外试验证证明农田土土壤COO2的排放放不能单单一的用用土壤温温度的影影响来解解释，土土壤含水水量对土土壤呼吸吸同样存存在很大大影响。土土壤水分分主要影影响土壤壤氧化还还原电位位(Ehh)、ppH、土土壤空隙隙度、温温室气体体的扩散散速率、植物生长、微生物活性等，进而影响土壤呼吸。Subke等的研究发现，湿度是影响土壤CO2排放的重要非生物因素之一46。Chimner等人发现在一定水分含量范围内，CO2排放量与水分呈极显著相关。（5）土壤壤有机质质土壤有机质质是土壤壤呼吸的的碳源，对对土壤温温室气体体