不同土地利用/覆被方式下土壤碱性磷酸酶活性酶促反应动力学特征的差异开题报告

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1. 研究目的与意义

酶反应动力学主要是对酶促反应速率以及影响反应速率的因素进行研究。

在工业生产及农业活动中，充分掌握影响酶促反应速率的因素，提高土壤肥力，调控酶的催化反应过程，对于提高产品质量，节约生产成本，具有重要意义。

本课题通过对土壤碱性磷酸酶活性酶促反应动力学特征的研究，旨在判断土地利用/覆被方式的改变会对酶活性及酶促反应动力学特征产生怎样的影响，进而可以分析土壤在代谢反应过程中发生的变化，为改善土壤养分条件，评价土壤生态环境提供参考依据。

2. 国内外研究现状分析

有研究指出，虽然土壤酶以高度异质状态而存在，但是其动力学特性依然遵循经典稳态动力学的理论，并引出酶促反应动力学参数，Km用来表征酶与底物亲和力，而Vmax则是酶一底物解离为产物的速率的表征， Km/Vmax表征酶的催化效率。来自于不同地区的同种酶的Km值往往会存在差异，如Ruggiero et al. 发现漆酶在土壤条件下和在植物体内其米氏常数不同。

对于土壤酶促反应动力学特征的研究，多集中于农药等有机物的污染，有机质含量以及温度、水分、pH等环境因素对其产生的影响。有研究在脲酶与磷酸酶动力学特征的分析中，发现高浓度的酞酸酯污染可Vmax,Km,Km/Vmax均降低，酶促反应动力学参数更适于对污染土壤进行生态毒理评价。王乐乐等研究了不同林型下脲酶的酶活性及酶促反应动力学特征，发现酶促反应动力学参数与温度和土层深度有很大关系，山杨一白桦混交林的覆被条件下，酶与底物亲和力较强，反应速率快，板栗林覆被的土壤条件下，该特征则与山杨一白桦混交林相反，黑桦林、榭树林和刺槐林覆被土壤条件下的脲酶与底物亲和力相近。李萍等以江西省大岗山地区的天然次生林及其更新后的杉木林、马尾松林、马褂木林和马褂木一桤木混交林为研究对象，发现林木更新可对土壤理化性质，土壤酶活性及动力学参数产生影响。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

测得14种不同土地利用/覆被方式下土壤碱性磷酸酶活性，比较酶促反应动力学参数之间的差异，并分析酶促反应动力学参数与土壤理化性质之间的关系。

研究计划：

4. 研究创新点

已有的研究中指出了土壤酶活性及酶促反应动力学特征在评价土壤肥力条件及整个土壤生态环境的状况方面具有重要意义。

但对于不同覆被方式下的动力学特征差异的研究多局限于不同林型的差别，或者单一的覆被类型，本课题则从不同地区，不同土地利用/覆被方式角度分析酶促反应动力学特征差异。

以及分析土壤理化性质与酶促反应动力学参数的关系，利于更全面对整个土壤的养分条件以及影响动力学参数的因素的评价判断。