紫金山典型林分凋落物中酶活性研究开题报告

1. 研究目的与意义

该篇论文拟以紫金山五种典型林分为研究对象，研究不同林分类型酶活性的差异，志在了解凋落物中酶对凋落物分解所起的作用。

首先，凋落物的分解主要靠微生物。而微生物的种类和数量会影响各种酶的活性，微生物在凋落物的分解中起到重要作用。

选择不同林分类型进行研究是因为，不同植被组成其凋落物就会不同，则凋落物的数量、组成成分及分解速率都会不一样。

2. 国内外研究现状分析

研究表明，森林凋落物分解过程中，酶的活性不仅受到生物非生物因素的影响，而且与自身的化学组成也有很大的关系。其中酶活性的主要生物因素是土壤里的有机质以及温度和湿度。凋落物的分解和酶系统相互作用的机制将是对凋落物分解中酶活性研究的一个发展方向^[1]。据葛晓敏等（2013）研究表明凋落物的分解的影响因素主要有气候、凋落物自身性质以及土壤生物^[2]。林木凋落物对林地土壤肥力的恢复提供物质来源，不同的林分，其凋落物成分不同，则会影响酶的活性，从而影响林分土壤有机质的转化速度和转化方向^[3]。在杨菲等（2012）人参的培育优选实验中发现，不同产地的人参的脱氢酶活力会有明显的差别，而同一产地下的脱氢酶则表现出基本相同的活力趋势。这说明不同的林地或土壤类型会影响酶的活性^[4]。凋落物的分解在森林生态系统的养分循环过程中起到至关重要的作用，凋落物中分解酶的活性直接影响森林凋落物的分解^[5]。

酶活性较高的凋落物中络合物的降解速度会加快，酶产量和酶活性也大时，微生物的活性也高。在凋落物分解的过程中，当凋落物中难分解物质的含量增加后，微生物生长的能量以及物质会减少，则微生物的活性会降低，从而酶的产量和活性也会降低。凋落物和土壤中的酶系统共同促进了凋落物的分解。凋落物腐解时，会释放酶，从而提高了土壤酶的活性^[2]。

据季晓燕等（2013）的研究表明，凋落叶层越厚，则，凋落物的分解速率会加快^[6]。而宋影等（2014）也得出结论，微生物群落调控的生态过程受到季节气候的差异以及凋落物质量的影响明显。此外，研究还表明微生物和多种酶一起作用促成了微生物的分解。针阔混合林的微生物数量多于纯种林，其多酚氧化酶活性明显提高，可能因此导致了凋落物分解加快^[7]。凋落物分解时产生的次生产物也会一定程度影响土壤中的酶的活性。土壤酶主要源自微生物，针阔叶树种的混合凋落物会比单一结构的凋落物成分的微生物含量多，他们的凋落物酶活性也较单一型林分凋落物的酶活性高^[6]。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：在南京紫金山5种典型林分于2017年1月测定凋落物层4种酶活性（酸性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶、纤维素酶），分析不同林分类型凋落物中4中酶活性的差异。

计划：17年1月进行野外实验，选取样方，收集凋落物，进行室内试验，测定不同酶活性，17年5月整理实验数据，撰写毕业论文。旨在了解不同林分酶活性的差异以及酶对凋落物分解所起的作用。

4. 研究创新点

研究采用同一时间段不同林分条件下的凋落物为研究对象，从而分析不同林分类型凋落物对酶活性的影响差异，进而有助于为城市森林植被的恢复提供进一步的依据。