土壤酶是生态系统物质循环和能量流动过程中最活跃的生物活性物质,在一定程度上反映了土壤养分的循环代谢动态,可直接反映土壤中物质转化状况。本试验以土壤酶学研究理论为基础,将土壤酶活性和土壤养分因子含量作为一个整体来研究木麻黄林地的土壤环境,并结合湿地松林做了相关研究和比较。通过研究不同种植年限(木麻黄10a、23a、33a,湿地松15a、23a、34a)林分土壤养分含量、土壤酶活性(脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶)变化,揭示木麻黄林和湿地松林在生长过程中对土壤生态环境的影响;对土壤酶活性与土壤主要化学性质的相关性分析表明,土壤酶活性在指示土壤肥力、以及土壤质量评价中具有重要的作用。1、土壤酶活性对环境变化十分敏感,不同测定方法得到的土壤酶研究成果缺乏可比性。不同土样处理、不同培养时间条件下的酶活性值表明,在沙质土壤,用混合均匀的湿土测得的酶活性值更能反映其实际大小,风干土壤的酶活性值偏低。与新鲜土壤相比,干燥状态下测得的土壤酶活性值降幅最大分别为脲酶80.28%、蔗糖酶41.41%、磷酸酶71.81%、多酚氧化酶31.71%。各种土壤酶的培养时间以脲酶24h、蔗糖酶24h、磷酸酶24h,多酚氧化酶2h为宜。2、对土壤酶在土壤剖面的垂直分布研究表明,大部分土壤酶具有明显的空间垂直分布特征。随土壤深度增加,木麻黄林和湿地松林地土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶活性值逐渐降低,以表土层(0～10cm)或底土层(30～40cm)的降幅最为明显,其中,降幅较大的是木麻黄表土层的蔗糖酶(57.15%)和湿地松林底层土的酸性磷酸酶(59.68%)。过氧化氢酶和多酚氧化酶总体上呈随土壤深度增加而增强的变化趋势,其活性值在0～1Ocm和10～20cm 土层之间增幅明显。木麻黄林和湿地松林土壤全量元素(全氮、全磷、全钾)和有效元素(水解氮、有效磷、速效钾)含量均随土壤剖面深度增加而降低,即0～10cm>10～20cm>20～30cm>30～40cm,以全氮降幅最为明显(木麻黄82%,湿地松83.33%),全钾变化最小。各土层pH值逐渐递增,土壤酸性略有缓和。土壤深度增加则微生物活动减弱,可供给态养分数量变少,因此,除了全钾、速效钾、pH值,其余各项指标值在不同土层的差异显著。3、研究10a、23a、33a木麻黄林土壤酶活性的变化,并对酶活性值进行差异显著性分析。结果表明,不同林龄林地土壤酸性磷酸酶、多酚氧化酶差异不显著;23年生时的脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶与其它植龄的酶活性存在显著差异。5种土壤酶活性均在木麻黄23年时达到最大值,有机质、全氮、水解氮含量也最高。其他养分元素含量和pH值则随着木麻黄林龄的增加而减少。4、湿地松林地土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性呈现15年生林>23年生林>34年生林的趋势,多酚氧化酶活性最大值是在23年生时。除过氧化氢酶在15年生与其他年份差异显著外,其它4种酶活性均在34年生变化显著。湿地松林土壤有机质和全氮含量在23年生时达到最大值,其它养分元素则随林龄增大而减少。5、通过1年的木麻黄林地土壤酶动态测定,水解酶活性变化范围为脲酶0.00816～0.05429mg/g、蔗糖酶0.857～1.449mg/g、酸性磷酸酶0.598～1.017mg/g。除土壤多酚氧化酶活性在植物生长旺盛的夏季较低外,脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶与植物生长周期变化基本一致,均在植物生长旺盛的夏季最高,春季和秋季酶活性较小,冬季酶活性最低。过氧化氢酶活性值在春季最大(2.231.17ml/g),之后酶活性值逐渐降低,冬季酶活性处于最低值1.17ml/g。多酚氧化酶活性的变化趋势与水解酶类相反,夏季最低0.173mg/g,冬季最高0.225mg/g。长乐年季节温差较小,加上木麻黄植于沿海,各季节土壤酶活性的变幅相对小,仅脲酶秋冬季降幅较大。6、对林龄相近的木麻黄纯林和湿地松纯林进行土壤养分和酶活性比较。各养分元素在木麻黄林中的含量要比相应年份的湿地松林略大,表现为木麻黄23年生>湿地松23年生,木麻黄33年生>湿地松34年生。由于木麻黄根系具固氮根瘤菌,其脲酶活性值远高于湿地松林,蔗糖酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶以及多酚氧化酶的活性也比湿地松林高。所以木麻黄比湿地松表现出更强的滨海沙地适生性。7、土壤酶与土壤养分的相关性分析结果显示,除过氧化氢酶外,其它几种酶均与有机质、氮、磷、钾有不同程度的相关关系,特别是有机质含量与酶活性关系密切,分别与脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶呈极显著正相关(木麻黄 0.877**,0.943**,0.818**;湿地松 0.895**,0.970**,0.967**)。采用多元回归分析,构建土壤酶与养分含量的回归方程,可以发现有机质、全氮、全磷、全钾对五种土壤酶活性具有显著的影响,是预测酶活性较好的指标。此外,土壤酶活性之间也存在密切的相关关系,脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶三种酶活性之间达到极显著相关水平(木麻黄0.903**,0.740**,0.833**;湿地松0.952**,0.883**,0.952**)。由此可知,某些酶之间能互相作用,共同促进某一元素的循环与转化。由于单个土壤酶活性作为土壤肥力评价指标的可行性较差,建议用具有相关性的几种酶来作为土壤质量的评价指标。