矿区排土场的土地复垦和生态重建工作是近年来众多学者研究的重点之一. 植被恢复被认为是改善矿区生态环境现状的最主要也是最有效的方式，它不仅改善矿区的生态景观，增加其物种多样性，同时通过凋落物及根系输入，可有效改善复垦土壤生态环境，加速土壤的肥力恢复^[1,2]. 但复垦初期植物种类及配置方式的选择是难点. 黑岱沟露天煤矿位于我国优质煤炭资源富集区鄂尔多斯市，总占地面积65.46 km²，是我国20世纪90年代建设的四大露天矿之一，加上处在生态脆弱的北方农牧交错带，矿区煤炭开采造成的生态环境恶化和土地资源耗竭问题尤其突出，因而引起政府和企业的高度重视，也成为众多研究者的试验区. 针对该矿区土壤复垦植物的选择及植被恢复效果，已有不少学者做过研究和评价工作，张雅楠^[3]认为木本植被对土壤结构的改善作用好于草本，乔灌混交林效果最好；杨树＋沙棘及草本的混交样地土壤综合评价值高于杨树纯林样地和杨树＋油松样地. 姚敏娟^[4]的研究表明油松+沙棘+草配置和单一草本配置这两种配置类型比较适合黑岱沟露天煤矿排土场的植被恢复；而无论是人工种植的杨树还是原生杨树还是杨树混交配置，土壤肥力、 土壤水分盈缺状况和土壤水分的有效性都很差. 马建军等^[5,6]的研究表明不同生态修复模式的恢复效果依次为：沙棘林>纯杨林(人工)>杨林(原生)>杨＋沙棘. 可见研究结果不尽一致. 此外，这些工作主要集中在不同植被恢复方式下土壤理化性质与生物多样性的研究上，而对不同植被恢复方式下土壤酶活性的研究较少. 土壤酶作为土壤组成的微量成分之一，不仅可催化反应土壤发生发育、 肥力形成等诸多过程，其活性表征了土壤的生物活性，对土壤生态修复过程中土壤性质的早期变化更具敏感性^[7]，且测定方法简便，可作为评判土壤肥力的辅助指标^[8,9]. 鉴于此，本文对黑岱沟排土场不同植被恢复下土壤酶活性和土壤理化性质进行研究，并利用通径分析更为精确详细地分析排土场土壤酶活性与理化性质间的相关关系，以揭示不同植被恢复下土壤酶活性差异的驱动因子，以期为该区复垦植物的选择及复垦效果评价提供科学合理的建议与参考.

黑岱沟露天煤矿位于鄂尔多斯市准格尔旗东部，地处黄河西岸黄土高原北部，为山西、 陕西、 内蒙古三省交界处黄土高原地区. 地理坐标为东经111°13′~111°20′，北纬39°43′~39°49′，海拔在1 025~1 302 m之间. 矿区气候属于中温带半干旱大陆性气候，年平均气温5.3~7.6℃. 年降水量为231.0~459.5 mm，多集中在7~9月，约占全年降水量的60%~70%，年蒸发量为1 824.7~2 896.1 mm. 日照3 119.3 h. 地貌为典型的黄土丘陵沟壑区，地带性植被属暖温型草原带，植被稀疏低矮，盖度一般在30%以下，天然森林已全遭破坏. 土壤类型主要为非地带性黄绵土，黄绵土土色浅，比热容小，土壤昼夜温度变幅大，呈微碱性，肥力低下.

矿区自1989年开工建设，期间共征用包括草地、 耕地、 荒地共10.79 km²，各生产区总占地面积达65.46 km²，包括东排土场 2.10 km²，西排土场1.70 km²，北排土场1.98 km²，工业广场2.60 km²，内排土场55.60 km²，阴湾排土场1.52 km²；并从1992年开始了土地复垦工程，所有排土场固体废弃物复垦都采用未经熟化的深层黄土. 本研究所选试验地东排土场于1997年开始复垦，土层厚度约2.3 m，因排土车辆碾压土壤较紧密. 其复垦方式是根据不同的立地条件布置相应的植被组合模式，台阶主要以土壤熟化为目的，以豆科类牧草、 沙棘为主，坡面主要以防止水土流失为目标，以灌、 草混交型为主，灌木主要有沙棘、 柠条、 紫穗槐等，牧草有沙打旺、 苜蓿、 草木樨、 羊柴等禾本科草.

2013年9月在黑岱沟露天煤矿东排土场各平台选择相同复垦年限(均为16 a)下沙棘、 紫穗槐、 杨树和杨树沙棘混交林的典型样地及长期耕种的农地(玉米地)，同时选取了未经人为破坏的原生草地作为对照，各样地信息如表 1. 每个样地设置3个样方，样方面积分别为：乔木样方 20 m×20 m，灌木和玉米地样方 10 m×10 m，草地样方1 m×1 m. 在各样方中“S”形设置 3个样点，采用多点混合取样法，按0~10 cm，10~20 cm两层分别取混合样. 所取土样风干过2 mm筛后供土壤酶活性与理化性质测试分析.

表 1(Table 1)

表 1 样地基本信息 Table 1 Basic information of the sampling site 植被恢复方式 纬度 经度 海拔高度/m 草地 39°47′41.35″N 111°17′14.86″E 1 278 玉米 39°47′56.39″N 111°17′24.88″E 1 270 沙棘 39°47′15.04″N 111°18′00.18″E 1 275 紫穗槐 39°47′27.55″N 111°17′48.34″E 1 260 杨树 39°47′13.80″N 111°17′58.78″E 1 273 杨树沙棘混交林 39°47′09.72″N 111°17′19.47″E 1 251

表 1 样地基本信息 Table 1 Basic information of the sampling site

土壤有机碳采用重铬酸钾-外加热法，土壤全氮采用凯氏定氮法(KYD-9830)，土壤有效氮采用碱解扩散法，土壤速效磷采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法，土壤pH用DELTA320 pH计测定，土壤容重采用环刀法，土壤含水率采用105℃烘干法，以上方法均参考文献[10]. 土壤脲酶活性测定采用苯酚钠-次氯酸钠比色法，酶活性以37℃恒温培养24 h后1 g土壤中生成NH₄⁺-N的mg数表示，蔗糖酶活性测定用3,5-二硝基水杨酸比色法，酶活性以37℃恒温培养 24 h 后 1 g 土壤生成的葡萄糖mg数表示，碱性磷酸酶活性测定用磷酸苯二钠比色法，其活性以37℃恒温培养24 h后1 g土壤中释放酚的mg数表示，酶活性测定均采用风干土，方法均参考文献[11].

用SPSS 19.0对不同植被恢复方式下土壤酶活性与土壤基本理化性质进行方差分析(ANOVA)和Duncan多重比较，并检验两者间的相关性，作图采用Excel 2003.

不同植物因生长习性差异对土壤性质有不同的影响. 有机碳0~10 cm和10~20 cm土层天然草地均显著大于其它人工植被，沙棘、 杨树、 紫穗槐和混交林之间差异不显著，玉米在0~10 cm土层与4种人工植被无显著差异，在10~20 cm土层显著大于4种人工植被(表 2). 全氮含量0~10 cm土层草地显著大于杨树、 紫穗槐和混交林，但与沙棘和玉米差异不显著，10~20 cm土层草地显著大于玉米，玉米显著大于剩余植被. 5种人工植被下的土壤有机碳、 全氮含量整体呈现农地＞灌木＞乔木、 随深度增加而减少的规律，而沙棘、 杨树、 紫穗槐和混交林之间差异均不显著. 草地的有机碳和全氮含量依次是沙棘、 紫穗槐、 混交林和杨树的1.84、 2.03、 2.17、 2.87倍和18.70、 25.38、 28.05、 28.81倍. 混交林的有机碳含量相比于杨树提高了32.08%，而全氮含量略小于杨树. 速效磷含量在0~10 cm土层表现为沙棘最大，杨树其次，草地最小；10~20 cm土层草地显著低于玉米、 沙棘和杨树，整体表现为玉米＞沙棘＞杨树＞混交林＞紫穗槐＞草地，土层间变化无规律性. 土壤有效氮含量在0~10 cm土层表现为紫穗槐最大，杨树最小；10~20 cm土层玉米显著高于沙棘和混交林. 土壤pH以杨树和混交林最大，显著高于其余植被，而以沙棘最小. 容重值沙棘、 玉米最小且沙棘显著小于杨树、 紫穗槐和混交林. 土壤含水率0~10 cm土层和10~20 cm土层均表现为草地最大，杨树最小，混交林比杨树多45.62%，呈现灌木>乔木的趋势. 土壤理化性质土层之间的差异以玉米和杨树最小，紫穗槐和草地最大.

表 2(Table 2)

表 2 不同植被恢复方式下土壤基本理化性质1) Table 2 Soil basic physicochemical properties under different vegetation types 土层深度 /cm 植被类型 有机碳 /g·kg -1 全氮 /g·kg -1 速效磷 /mg·kg -1 有效氮 /mg·kg -1 pH 容重 /g·cm -3 土壤含水率 /% 草地 6.99±0.00 a 0.47±0.04 a 1.85±0.09 b 21.86±4.21 ab 7.42±0.06 b 1.30±0.06 bc 9.87±0.01 a 玉米 3.30±0.01 b 0.30±0.04 ab 6.52±0.47 a 20.28±0.75 ab 7.37±0.02 b 1.34±0.06 bc 7.34±0.00 bc 0~10 沙棘 4.21±0.29 b 0.39±0.12 ab 6.96±0.58 a 15.50±4.77 b 7.28±0.04 b 1.28±0.02 c 6.46±0.01 cd 紫穗槐 3.59±0.28 b 0.26±0.07 b 2.31±0.07 b 31.06±11.55 a 7.39±0.13 b 1.55±0.09 a 8.28±0.01 ab 杨树 2.38±0.02 b 0.22±0.01 b 6.59±2.08 a 14.23±0.89 b 7.75±0.03 a 1.47±0.01 ab 3.13±0.00 e 混交林 3.30±0.04 b 0.22±0.01 b 2.83±0.21 b 17.41±2.91 ab 7.79±0.09 a 1.47±0.11 ab 4.84±0.01 d 草地 3.67±0.06 a 0.33±0.02 a 1.18±0.23 b 11.27±2.35 b 7.40±0.04 bc 1.42±0.01 cd 10.28±0.02 a 玉米 3.00±0.02 b 0.26±0.02 b 7.48±0.44 a 17.74±0.62 a 7.35±0.05 bc 1.38±0.03 cd 10.85±0.01 a 10~20 沙棘 1.56±0.04 c 0.18±0.03 c 6.59±0.19 a 8.65±4.33 b 7.25±0.04 c 1.33±0.06 d 7.73±0.01 ab 紫穗槐 1.66±0.05 c 0.16±0.01 c 4.32±0.55 ab 13.72±1.60 ab 7.44±0.10 b 1.60±0.03 a 10.74±0.00 a 杨树 1.33±0.06 c 0.16±0.03 c 6.32±4.21 a 11.71±2.72 ab 7.64±0.12 a 1.58±0.04 ab 5.20±0.03 b 混交林 1.60±0.05 c 0.15±0.01 c 4.02±0.10 ab 8.70±0.49 b 7.80±0.06 a 1.48±0.08 bc 7.29±0.01 ab 1)同列相同土层不同字母表示不同植被间差异性显著(P< 0.05)

表 2 不同植被恢复方式下土壤基本理化性质1) Table 2 Soil basic physicochemical properties under different vegetation types

植被恢复方式除沙棘外对3种土壤水解酶活性的影响在不同土层基本一致. 由图 1(a)，土壤脲酶活性在两土层上均表现为草地最大，显著大于其余植被恢复方式，杨树和混交林最小，杨树显著低于沙棘、 紫穗槐和玉米. 土层差异以沙棘最大，草地最小. 由图 1(b)，同一植被恢复方式除玉米外土壤蔗糖酶活性10~20 cm土层变异远小于0~10 cm土层. 土壤蔗糖酶活性表层和亚表层均以草地最大，且显著大于其它植被. 沙棘，紫穗槐，杨树和混交林恢复下土壤蔗糖酶活性均无显著差异，表明4种植被之间对排土场复垦土壤蔗糖酶活性的影响暂时无显著差异. 由图 1(c)，不同植被间土壤碱性磷酸酶活性0~10 cm土层差异均不显著，10~20 cm土层草地显著大于杨树，其余互相之间无显著差异. 表明植被恢复方式对土壤碱性磷酸酶活性无显著影响. 0~10 cm土层土壤碱性磷酸酶活性以沙棘、 玉米地变异最大，草地最小；亚表层变异小于表层并以玉米地最大. 脲酶受植被差异和土层差异的影响均显著，而蔗糖酶和磷酸酶受土层差异影响更显著.

图 1

Fig. 1

图 1 不同植被恢复方式下土壤酶活性变化 Fig. 1 Changes of soil enzyme activities under different vegetation types

对土壤酶活性与土壤各理化性质进行简单相关分析，结果见表 3. 由于土壤酶活性与土壤理化性质及各理化性质之间相互影响，关系复杂，本研究进一步做了通径分析以说明它们之间的复杂关系(见表 4). 结果表明0~10 cm土层，土壤脲酶活性的影响因素主要是土壤含水率和有机碳，土壤全氮主要是通过有机碳和含水率对脲酶活性起作用，而有效氮受其他因素影响作用被削弱；10~20 cm土层，土壤有机碳和全氮对脲酶活性影响最大，土壤含水率主要通过土壤有机碳和全氮起间接作用. 对于土壤蔗糖酶，0~10 cm土层上土壤全氮、 速效磷、 有效氮、 pH和容重对其直接影响都较大，但土壤有效氮、 pH和容重的直接作用受其他因素影响被削弱，而土壤有机碳和含水率主要通过土壤全氮对其起间接作用；土壤有机碳和全氮也是10~20 cm土层土壤蔗糖酶最主要的影响因素. 对于两个土层上的碱性磷酸酶，土壤有机碳和全氮是其活性的主要影响因素，同时速效磷的作用也较大. 可见，各种土壤因子不仅直接影响土壤酶活性的大小，还通过相互之间的作用间接调控土壤酶活性. 而且不同土层影响土壤酶活性的因素有所差别，这也导致3种水解酶活性的相关性不同，0~10 cm土层脲酶与蔗糖酶活性显 著相关，10~20 cm土层脲酶与蔗糖酶、 碱性磷酸酶呈极显著正相关，蔗糖酶和碱性磷酸酶显著相关.两土层土壤碱性磷酸酶活性的剩余决定系数都较大，达到0.5以上，说明对该酶活性有较大影响的因素还有没考虑到，对该酶活性影响因素的全面分析有待于进一步研究.

表 3(Table 3)

表 3 土壤酶活性与土壤理化性质之间的相关性分析1) Table 3 Correlation coefficients between soil enzyme activities and soil physicochemical properties 土层深度 /cm 项目 有机碳 全氮 速效磷 有效氮 pH 容重 含水率 蔗糖酶 磷酸酶 脲酶 0.882 ** 0.903 ** -0.253 0.104 -0.620 * -0.641 * 0.778 ** 0.698 * 0.321 0~10 蔗糖酶 0.875 ** 0.681 * -0.719 ** 0.384 -0.133 -0.070 0.646 * 0.575 磷酸酶 0.544 0.324 -0.450 0.220 0.116 0.078 0.273 脲酶 0.952 ** 0.950 ** -0.513 0.194 -0.386 -0.402 0.549 0.976 ** 0.735 ** 10~20 蔗糖酶 0.967 ** 0.953 ** -0.435 0.307 -0.373 -0.39 0.549 0.664 * 磷酸酶 0.678 * 0.605 * -0.488 0.110 -0.335 -0.386 0.489 1)*为 P<0.05，**为 P<0.01

表 3 土壤酶活性与土壤理化性质之间的相关性分析1) Table 3 Correlation coefficients between soil enzyme activities and soil physicochemical properties

表 4(Table 4)

表 4 土壤酶活性与土壤理化性质之间的通径系数1) Table 4 Path coefficients between soil physical and chemical properties and soil enzyme activities 因变量 土层深度 /cm 自变量 有机碳 x 1 全氮 x 2 速效磷 x 3 有效氮 x 4 pH x 5 容重 x 6 含水率 x 7 间接通径系数合计 x1 0.524 0.002 -0.081 -0.170 0.033 -0.081 0.655 0.358 x2 0.475 0.002 -0.026 -0.060 0.045 -0.116 0.583 0.901 x3 -0.250 0.000 0.170 0.326 0.008 -0.070 -0.436 -0.423 0~10 x4 0.134 0.000 -0.083 -0.667 0.030 0.108 0.584 0.772 x5 -0.221 -0.001 -0.018 0.255 -0.078 0.103 -0.661 -0.542 x6 -0.192 -0.001 -0.054 -0.326 -0.037 0.220 -0.251 -0.861 脲酶活性 x7 0.376 0.001 -0.081 -0.427 0.057 -0.061 0.912 -0.135 y1 x1 0.555 0.340 0.071 -0.037 0.042 -0.018 -0.001 0.396 x2 0.536 0.352 0.061 -0.031 0.051 -0.018 -0.001 0.597 x3 -0.180 -0.099 -0.218 0.034 0.026 -0.007 0.001 -0.226 10~20 x4 0.214 0.112 -0.076 -0.097 0.038 0.004 -0.001 0.291 x5 -0.219 -0.167 0.052 0.034 -0.107 0.021 0.001 -0.278 x6 -0.252 -0.163 0.040 -0.010 -0.057 0.040 0.000 -0.442 x7 0.300 0.157 0.088 -0.034 0.045 -0.006 -0.002 0.550 x1 0.021 0.692 0.196 0.184 -0.281 0.185 -0.121 0.855 x2 0.019 0.764 0.064 0.065 -0.389 0.265 -0.108 -0.084 x3 -0.010 -0.118 -0.410 -0.352 -0.071 0.161 0.080 -0.310 0~10 x4 0.005 0.069 0.200 0.720 -0.256 -0.247 -0.108 -0.336 x5 -0.009 -0.445 0.044 -0.276 0.668 -0.237 0.122 -0.801 x6 -0.008 -0.401 0.131 0.352 0.314 -0.505 0.046 0.435 蔗糖酶活性 x7 0.015 0.488 0.196 0.461 -0.484 0.139 -0.168 0.815 y2 x1 0.403 0.451 0.063 0.029 -0.007 0.019 0.010 0.565 x2 0.389 0.467 0.055 0.024 -0.009 0.019 0.008 0.486 x3 -0.131 -0.131 -0.195 -0.026 -0.004 0.008 -0.008 -0.293 10~20 x4 0.156 0.149 -0.068 0.075 -0.006 -0.004 0.007 0.232 x5 -0.159 -0.222 0.047 -0.026 0.018 -0.022 -0.008 -0.391 x6 -0.183 -0.216 0.036 0.008 0.010 -0.041 -0.003 -0.348 x7 0.218 0.209 0.079 0.026 -0.008 0.006 0.019 0.530 x1 1.746 -0.898 -0.185 -0.026 -0.112 -0.107 0.126 -1.202 x2 1.582 -0.991 -0.060 -0.009 -0.155 -0.154 0.112 1.316 x3 -0.835 0.154 0.388 0.049 -0.029 -0.094 -0.084 -0.839 0~10 x4 0.445 -0.089 -0.190 -0.100 -0.102 0.143 0.113 0.320 x5 -0.735 0.577 -0.042 0.038 0.267 0.138 -0.128 -0.151 x6 -0.639 0.520 -0.124 -0.049 0.125 0.293 -0.048 -0.215 磷酸酶活性 x7 1.254 -0.633 -0.185 -0.064 -0.194 -0.081 0.176 0.097 y3 x1 1.689 -1.374 0.217 0.040 0.200 0.088 -0.181 -1.011 x2 1.630 -1.424 0.187 0.033 0.240 0.089 -0.150 2.030 x3 -0.549 0.400 -0.667 -0.036 0.121 0.035 0.135 0.107 10~20 x4 0.652 -0.453 -0.233 0.104 0.178 -0.020 -0.119 0.005 x5 -0.667 0.676 0.159 -0.037 -0.506 -0.103 0.142 0.172 x6 -0.767 0.658 0.122 0.011 -0.269 -0.193 0.051 -0.194 x7 0.912 -0.637 0.269 0.037 0.215 0.029 -0.336 0.825 1)带下划线的数据表示直接通径系数，其余表示间接通径系数

表 4 土壤酶活性与土壤理化性质之间的通径系数1) Table 4 Path coefficients between soil physical and chemical properties and soil enzyme activities

碳、 氮及磷含量是矿区排土场土壤形成的关键因素^[12]. 而土壤中的碳、 氮、 磷与覆盖植被的生长及植物残体的矿化关系密切^{[13, 14, 15]}. 覆盖植被的凋落物和根系分泌物为土壤提供有机质，使人工植被恢复下土壤的碳氮肥力尤其是表层碳氮肥力较未复垦土壤得到一定恢复. 而土壤磷素主要来源于母质，其分布取决于初始分布；植物枯枝落叶分解和根系分泌物能促进难溶解磷的释放同时又通过根系对土壤中无机磷进行吸收利用^[6,13]，根系分布差异导致速效磷土层变化无规律. 草地的生物量大，凋落物丰富，所以提供给土壤的有机质最多. 并且草地经过多年对磷的吸收利用其磷素补充能力下降，故速效磷含量最低. 干旱胁迫下沙棘对氮的吸收量较大、 通过凋落归还较少但能形成根瘤进行自身固氮且固氮作用超过一般豆科作物，相反对磷的吸收较小而归还较大^[16,17]，这可能导致沙棘复垦下土壤全氮和速效磷含量都较高. 由于沙棘是浅根系植物，根系发达而水平伸展能力强，故而能有效降低土壤容重. 紫穗槐也具有自身固氮作用，通常为响应黄绵土低的供磷水平而维持较大的根系比例促进磷素吸收^[18]，故而紫穗槐恢复下土壤速效磷含量低. 玉米地由于人为耕作和施肥作用，碳氮磷肥力都优于其余人工植被恢复地. 杨树在干旱半干旱地区的生长易受养分和水分胁迫，沙棘和杨树混交能显著改变林分内有机质降解和养分循环从而加速杨树生长提高林内生物量. 具体途径可能是通过沙棘的根瘤固氮作用，凋落物品质的提高和养分循环速度的提高或者微环境的改善增加土壤氮素有效性以及其它养分的有效性^[19]. 本研究中沙棘一定程度缓解了杨树的水分胁迫，促进了磷素吸收，增加了混交林内有机质并降低了土壤容重. 很多学者^{[6, 20, 21, 22]}将杨树林、 沙棘林和杨树沙棘混交林对土壤含水量的影响进行对比研究，目前没有得出一致的结论，如对内蒙古中部地区杨树与沙棘混交林的研究^[21]显示无论是偏湿环境还是偏旱环境条件下，纯林土壤含水量均高于混交林,混交林消耗土壤水分的能力超过纯林，且在偏旱条件下,混交林的土壤含水量降低更甚. 土壤含水率差异可能与不同杨树品种、 种植密度、 研究区的地理位置和气象条件有很大关系. 含水率土层变化随深度增加而增加，与黑岱沟煤矿倒蒜沟排土场不同植被配置下5~9月土壤水分的研究结果相反^[4]，可能是因为本研究采样时间为10月末，这一时期气温低、 降水少而复垦土壤比热小、 土温变化大，水分消耗大于补给，上层水分蒸发快.

5种人工植被中沙棘的碳氮磷肥力都相对高于其它植被，而容重以沙棘最小，表明沙棘作为该排土场复垦土壤的改良植物具有一定的优势；杨树林下土壤的碳氮含量和含水率相对低于其余植被，而容重仅次于紫穗槐，表现了杨树复垦土壤的劣势.

土壤酶是土壤中活跃的有机成分，对土壤物质转化和能量流通过程起主要作用，同时土壤肥力反过来也制约土壤酶活性^[8,23]. 通径分析结果表明0~10 cm土层3种土壤酶活性的影响因素较复杂，10~20 cm土层3种水解酶活性的影响因素较一致，但两土层上土壤有机碳和全氮都是主要影响因素. 刘广深等^[24]对浙江5种土壤的分析结果也表明，土壤肥力尤其是有机质、 全氮和全磷是制约3种水解酶的主要因素. 周礼恺等^[25]认为土壤的异质性决定了土壤酶的特殊性，这种特殊性不仅体现在酶种类上，也体现在酶数量上. 矿区排土场复垦初具有相同的土壤背景，植被差异及人为活动导致了土壤的异质性. 不同植被恢复方式下植物凋落物、 微生物、 根系及其分泌物不同，这些作为土壤酶的重要来源，必造成土壤酶活性的差异^[26]. 本研究中，在酶种类上酶活性差异体现为不同人工植被恢复下土壤脲酶活性变异最大，能更敏感地感知植被恢复对土壤性质的影响，而碱性磷酸酶变异最小. 不同植被间土壤磷酸酶活性差异不大主要是因为矿区排土场有效磷主要来自难溶解磷的溶解释放，而来自凋落物中有机磷的矿化较少. 同时研究测定土壤碱性磷酸酶活性时用的是风干土，这也可能低估了不同植被恢复方式间酶活性的差异. 土壤酶数量的差异通过酶活性的空间分布差异体现. 从水平分布来看，对黄土高原纸坊沟流域不同植物下土壤酶活性的研究显示^[27]，沙棘根际土壤碳氮肥力低于紫穗槐，两者蔗糖酶和碱性磷酸酶活性无显著差异，但脲酶活性紫穗槐显著大于沙棘. 本研究中沙棘和紫穗槐除脲酶0~10 cm土层沙棘显著大于紫穗槐，其余两种植被间差异均不显著. 分析认为脲酶活性差异主要是因为0~10 cm土层沙棘林土壤有效氮和含水率显著低于紫穗槐，有效氮抑制了脲酶活性，且土壤脲酶活性受土壤水分影响显著. 复垦土壤表层含有较多枯枝落叶和腐殖质，有机质和全氮等养分更多，利于微生物生长，再加之热量条件和通气状况的优势，使得不同植被下3种土壤酶活性除玉米的蔗糖酶活性外都随土层加深而降低，这则体现了酶垂直空间分布上的数量差异.

(1)植被恢复对该排土场复垦土壤的肥力恢复和酶活性提高有一定的作用但暂未达到天然草地的自然水平.

(2)5种植被中沙棘作为该排土场复垦土壤的造林树种具有一定的优势，能提高土壤碳氮肥力并显著降低复垦土壤的容重. 而杨树单作对土壤酶活性和理化性质的影响较弱，其作为矿区生态恢复树种有待进一步考察.

(3)土壤酶活性随土层加深而减小，而且不同土层影响土壤酶活性的因素有所差别. 土壤有机碳和全氮是影响10~20 cm土层土壤蔗糖酶、 脲酶和碱性磷酸酶活性的主要因素，两者对0~10 cm土层3种水解酶的影响有所减弱. 土壤脲酶能更敏感地反映不同植被恢复对土壤性质的影响. 但植被恢复对土壤碱性磷酸酶活性影响不大.

(4)排土场复垦土壤有机碳和全氮含量的提高，是排土场肥力恢复和生物活性提高的主要原因.

致谢:感谢曾全超、 董扬红、 李娅芸、 李鑫、 牛丹、 倪银霞等在采样和实验方面提供帮助！