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泉州湾红树林湿地氧化酶特征及与土壤金属元素的关系

张娜  
【摘要】: 本课题针对典型的泉州湾河口湿地,对不同红树植物不同器官两种氧化还原酶以及不同植被种类下土壤的两种氧化还原酶(过氧化氢酶和多酚氧化酶)活性在不同季节(春季和秋季)和不同区域(上游、中游和下游)的时空变化规律进行了研究,通过比较,了解其土壤氧化酶的分布。结合土壤中金属元素的分布规律以及植物器官酶活性的年变化规律,讨论氧化酶活性在红树林湿地植物环境适应性中所起的作用,从而了解氧化酶在生态系统功能维持和发育中的作用,以期为恢复泉州湾河口湿地选择本土植物物种提供依据。研究结果如下: 1)泉州湾湿地不同区域以及三种不同的红树植被下土壤两种酶活性的分布规律为:土壤过氧化氢酶活性的季节变化规律为春季>秋季(n=65),多酚氧化酶活性则随季节变化无明显差异;在不同区域,过氧化氢酶活性表现为上游高于中游和下游,多酚氧化酶活性区域变化受季节影响显著,春季PPO酶活性上、中、下游均有明显差异,秋季上游、中游显著小于下游;从总体上来看,植被种类对两种酶活力影响不大。由于植被的分布差异,从表观上看,百年生桐花树下的土壤过氧化氢酶活性显著低于其它植被(秋茄和白骨壤)和无植被生长的空地和裸地,秋茄和裸地下的土壤多酚氧化酶活性显著高于其它植被。就两种氧化酶活性的垂直变化而言,上层土壤氧化酶活性均大于下层土壤。从相关分析可知,两种氧化酶有极显著的相关性。 2)泉州湾湿地土壤金属元素含量的分布规律为:四种金属元素Mn、Fe、Zn、Cu春秋季有明显差异,表现为秋季>春季。就不同区域而言,Fe元素在中游区域含量最高,Cu元素在下游区域含量最高,Mn、Zn两种金属元素含量的区域变化无差异。不同植被覆盖下土壤金属元素的分布也有差异,Fe元素的含量以百年生桐花树为最高,Mn、Zn、Cu则均以互花米草为最高,且Mn、Fe两种金属元素在不同植被下土壤中的含量都显著高于Zn、Cu。 3)相关分析表明:金属元素Fe、Mn与过氧化氢酶之间有显著负相关(P<0.001)。金属元素zn对多酚氧化酶有显著的正相关性。通过不同植被下四种金属元素含量和酶之间的变化关系分析,可知金属元素对土壤氧化酶有不同程度的激活或抑制作用。 4)泉州湾湿地三种红树植物不同器官过氧化氢酶、多酚氧化酶的酶活性变化规律为:桐花树、秋茄和白骨壤同一器官的不同发育阶段,过氧化氢酶和多酚氧化酶都存在差异。从两种酶来看,在整个生长阶段,白骨壤不同器官PPO活性最高,秋茄不同器官CAT活性最高。这表明桐花树的生态敏感度最差,对环境的适应性也最差。


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