溶酶体中的酶哪里来的

目录1 拼音2 概述3 病因4 症状 4.1 脑硫脂沉积 4.1.1 婴儿型4.1.2 幼年型4.1.3 成年型 4.2 Austin病4.3 Krabbe病4.4 嗜苏丹性脑白质4.5 肾上腺脑白质4.6 Canavan4.7 Alexander病 1 拼音

nǎo bái zhì yíng yǎng bù liáng

2 概述

脑白质营养不良是一组遗传性疾病，其特点是脑白质有弥漫性髓鞘形成缺陷。近年来由于神经生化的进展，有些病种髓鞘形成缺陷的特异生化改变和酶缺陷已得到阐明，如异染性脑白质营养不良和球形细胞性脑白质营养不良。另一些病种虽也有髓鞘形成障碍，但其生化异常尚不清楚，如嗜苏丹性脑白质营养不良和肾上腺脑白质营养不良等。

3 病因

主要为神经系统弥漫性髓鞘形成缺陷和轴突破坏，有的病种尚有脂类沉积。脱髓鞘病和脑白质营养不良同为脑白质变性，但前者指的是已形成的正常髓鞘的破坏，见于炎症、中毒、变性、营养缺乏等情况而脑白质营养不良是髓鞘形成障碍，导致髓鞘正常物质或其分解产物的过多堆积，属于先天性代谢异常。由于二者在病理上有时不易区分，故仍有人将正常髓鞘破坏与髓鞘形成障碍统称为脑白质变质性疾病。

4 症状

小儿初生时正常，婴儿期或儿童期起病，主要症状为进行性精神和智能发育障碍，预后不良。临床诊断可根据中枢和末梢神经同时受累，常有视神经萎缩，脑脊液蛋白质增高，较晚出现惊厥等特点。

4.1 脑硫脂沉积

异染性脑白质营养不良又名脑硫脂沉积病，是常染色体隐性遗传病，基本生化改变是芳基硫酸酯酶A缺乏，使脑硫脂不能变为脑苷脂而蓄积于脑白质及其他组织内。病理特点是脑白质弥漫性脱髓鞘性改变，轴突减少，大量异染性颗粒沉积。电子显微镜检查见沉积物位于细胞溶酶体内。生化研究证明沉积物是脑硫脂。末梢神经和内脏器官也有异染性物质沉积。临床上可根据起病年龄的不同而分为三型。

4.1.1 婴儿型

最常见，患者初生时正常，疾病早期（1～2岁时）出现肌张力低下，自主运动减少，共济失调，进行性精神和运动发育落后。中期则智能明显减退，淡漠，语言消失，四肢瘫痪，病理反射阳性，初期腱反射亢进，但踝反射可消失。可有视力障碍，视神经萎缩。晚期呈去大脑强直状态，常有肌阵挛发作。脑脊液检查早期即有蛋白质增多，神经传导速度减慢。多于4～8岁间死亡。

4.1.2 幼年型

4～15岁间起病。

4.1.3 成年型

16岁以后起病，症状与婴儿型相似，但病程进展较慢，常有精神、行为异常。

4.2 Austin病

的生化特点是芳基硫酸酯酶A，B，C以及固醇类硫酸酯酶均有缺陷。婴儿期起病，发育落后，有共济失调、瘫痪、抽搐等症状。可有粘多糖病的某些特征。异染性脑白质营养不良各型的诊断主要靠临床特征，特异诊断需检查尿内肾小管细胞中有异染颗粒，测定尿、白细胞或皮肤成纤维细胞中芳基硫酸酯酶的活性。本病的杂合子检出和产前诊断已有可能。

4.3 Krabbe病

球形细胞脑白质营养不良又称Krabbe病，是常染色体隐性遗传病。基本生化改变为脑苷脂β半乳糖苷酶缺乏，致半乳糖脑苷脂不能正常分解。半乳糖脑苷脂是髓鞘的重要成分，故本病有髓鞘形成障碍，脑白质广泛脱髓鞘改变，轴突严重破坏，星形胶质细胞增生，大量脑苷脂沉积于球形细胞内。患儿于初生时正常，婴儿期开始肌张力减低，易激惹。以后肌张力增高，变为淡漠。智能和运动发育进行性减退。锥体束征和腱反射消失可能同时存在。对声、光等 *** 过敏，常有癫痫发作、视神经萎缩、眼球震颤及不规则发热。脑脊液蛋白质增高，神经传导速度减慢。后期呈去脑强直状态，常于2岁内死亡。有些病例起病较晚，病程较长。本病确诊靠白细胞或皮肤成纤维细胞酶活性测定。杂合子产前检出已有可能。对家属应进行遗传学指导。

4.4 嗜苏丹性脑白质

是一组生化上不同的遗传性疾病，病理特点是脑白质弥漫性变性，髓鞘形成不良，星形胶质细胞增生，少量嗜苏丹性胆固醇酯蓄积，但未见异常物质的沉积。

PelizaeusMerzbacher病是嗜苏丹性脑白质营养不良中最常提到的一种，系性连隐性遗传。中枢神经系统有广泛严重的髓鞘形成不良、严重的轴突改变和胶质细胞增生及脑萎缩。起病于婴儿期或儿童期，病程缓慢进行，有特殊的眼球震颤、点头动作、视神经萎缩、进行性智能落后、共济失调及各种不自主运动。可有惊厥发作。晚期有四肢瘫痪、语言障碍、痴呆。病程数年至数十年不等。

4.5 肾上腺脑白质

肾上腺脑白质营养不良又名AddisonSchilder病，或性连性Schilder病。生化特点是胆固醇或长键脂肪酸代谢异常，影响脑、肾上腺、睾丸间质细胞及雪旺细胞。男孩发病，3～4岁开始出现症状。肾上腺功能不全和神经系统症状可单独出现。嗜睡、腹痛、阵发性呕吐、脱水等可能为早期症状。皮肤、粘膜有黑色素沉着。皮质盲、智能低下、淡漠、共济失调、痉挛性瘫痪、视神经萎缩等是常见的神经系统症状。惊厥发作出现较晚。脑脊液压力可增高，蛋白质增多。尿17酮类固醇和17羟皮质醇减少。病程约5～10年。本病无特殊疗法，肾上腺功能不全时可用肾上腺皮质激素补充。

4.6 Canavan

脑白质海绵样变性又名Canavan病，常染色体隐性遗传病。犹太人较多见。病理特点是脑组织严重慢性水肿，形成空泡状白质有严重髓鞘形成不良。婴儿早期起病，发育迟缓，头围呈进行性增大，有时需与脑积水或硬脑膜下积液鉴别。肌张力低下，肢体动作减少。一岁以后肌张力增高，四肢痉挛性瘫痪，视神经萎缩，视觉丧失，惊厥发作，有高热，呕吐。脑脊液可有蛋白质增高。颅骨X线可见颅缝裂开。

4.7 Alexander病

目录1 拼音2 英文参考3 概述4 淋巴细胞5 辅佐细胞6 中性粒细胞 6.1 1．趋化运动活性6.2 2．吞噬杀伤效应6.3 3．抗感染和应用激作用 7 肥大细胞和嗜堿性粒细胞 7.1 肥大细胞7.2 嗜堿性粒细胞 8 嗜酸性粒细胞 8.1 1．趋化与吞噬作用8.2 2．过敏反应调节作用8.3 3．对寄生虫感染的应答8.4 4．纤维蛋白溶解作用 9 血小板10 内皮细胞 1 拼音

yán zhèng xì bāo

2 英文参考

inflammatorycell

3 概述

参与炎症应答的细胞都可称作炎症细胞（inflammatorycell）；其中有些是组织固定细胞，例如巨噬细胞、肥大细胞和内皮细胞等；有些是循环细胞，例如淋巴细胞、粒细胞和血小板等。淋巴细胞和巨噬细胞是免疫炎症的中心细胞。除此之外，还有中性粒细胞、肥大细胞和嗜堿性粒细胞、嗜酸性粒细胞、血小板、内皮细胞。

4 淋巴细胞

参与应答的细胞（免疫细胞）可以分为三大类：第一类是指在免疫应答过程中起核心作用的免疫活性细胞，即淋巴细胞；第二类是指在免疫应答过程中起辅佐作用的单核－巨噬细胞；第三类是指单纯参与免疫效应的其他免疫细胞。

淋巴细胞（lymphocyte）是受免疫系统的主要细胞，按其形成大小可分为大（11～18μm）、中（7～11μm）、小（4～7μm）三类；按其性质和功能可分为T细胞、B细胞和NK细胞。不同类型的淋巴细胞很难从形态学上分辨，只能通过其不同的表面标志和不同的反应性进行区分。免疫辅佐细胞

5 辅佐细胞

在免疫应答过程中，淋巴细胞，尤其是T细胞的活化需要非淋巴细胞的参与；能够通过一系列作用帮助淋巴细胞活化的细胞称为辅佐细胞（accessorycell，AC）。

1．表达MHCⅡ类分子所有辅佐细胞表面都表达MHCⅡ类分子，这是辅佐细胞递呈抗原所必需的物质，是辅佐细胞的标志分子，抗原递呈的能力与表达MHCⅡ类分子的数量相关。

2．具有吞噬作用这是辅佐细胞处理抗原的基本前提，首先它将抗原通过特定的方式吞入细胞内，进行初步消化处理，然后与MHCⅡ类分子结合，递呈给T细胞。

辅佐细胞的免疫活性：

1．抗原递呈作用辅佐细胞能够以容易识别的方式将抗原递呈给T细胞，从而使T细胞活化；具有这项功能的细胞统称为抗递呈细胞（antigenpresentingcell，APC）。APC通常指那些表达MHCⅡ类分子、可向TH细胞递呈抗原的细胞，一般情况下用作辅佐细胞的代名词。

还有一类细胞可将表面抗原与MHCⅠ类分子结合，递呈给Tc细胞，结果是使Tc细胞活化，将递呈细胞自身杀灭，这类细胞通常称为靶细胞（targetcell）。能够表达MHCⅠ类分子的细胞都可成为靶细胞，但一般不算作抗原递呈细胞。

2．协同 *** 作用单独的抗原递呈一般不能使TH活化，其活化还需额外的生理 *** ，称为协同 *** 信号（costimulatorysignal）。这种信号在TH在跨膜蛋白CD28与APC表面的配体B7结合时产生。

6 中性粒细胞

中性粒细胞（neutrophil）来源于骨髓，形成特征是具有分叶形或杆状的核，胞浆内含有大量既不嗜堿也不嗜酸的中性细颗粒。这些颗粒多是溶酶体，内含髓过氧化酶、溶菌酶、堿性磷酸酶和酸性水解酶等丰富的酶类，与细胞的吞噬和消化功能有关。

中性粒细胞在血液中占白细胞总数的60％～70％，而在骨髓储库中约100倍于血液中的数量；中性粒细胞是短寿的终末细胞，释放骨髓后在血流中仅数小时便移血管外，并在1～2天内凋亡；因此骨髓造血能力的60％左右用来维持中性粒细胞的数量平衡。

中性粒细胞表面表达IgGFc受体，多是中亲和力的FcγRⅡ和低亲和力的FcγRⅢ，有时受细胞因子的诱导也可表达高亲和力的FcRⅠ；还表达补体片段C3b和C4b以及某些特殊因子的受体。表面受体与相应配体作用后，可以活化中性粒细胞某方面的特殊功能。

6.1 1．趋化运动活性

中性粒细胞受到某些化学因子的作用以后，可以朝因子源方向移动，这种现象称为趋化作用（chemotaxis），该化学物质称为趋化因子（chemotacticfactor）。中性粒细胞的趋化因子有两类：一是自身组织损伤释放的因子，例如胶原和纤维蛋白片段、补体活化产物及免疫细胞因子等；另一是微生物来源的含有N早酰蛋氨酸残基的多肽。

受趋化因子作用后，中性粒细胞表面的L选择素（selectin）数量增加，血管内皮细胞开始表达P或E选择素；这两类选择素结合可使细胞贴向血管壁，称为着边作用（margination）；这时中性粒细胞迅速表达整合素（intergrin），例如MAC1和LFA1等，与内皮细胞的配体结合可使中性粒细胞变扁，紧密粘贴内皮细胞；继而中性粒细胞变形移出血管外，以阿米巴运动的方式向趋化源移动。这种过程多发生在毛细血管微静脉血流缓慢处。

6.2 2．吞噬杀伤效应

到达损伤感染部位后，中性粒细胞可对细菌、细胞碎片或其他颗粒表现活跃的吞噬作用；但如合识别这些目标尚不明了，可能与被吞噬物表面的亲水性有关。吞入的方式有以下几种：①吞噬作用（phagocytosis），这是捕获大型颗粒抗原的主要方式，例如对同种细胞、细菌等微生物，都可以吞噬，吞噬后在胞浆内形成吞噬体；②胞饮作用（pinocytosis），与吞噬作用相似，只是针对微小颗粒；胞饮后在胞浆内形成吞饮小泡；③受体介导的内摄作用（receptormediatedendocytosis），可借助细胞表面的某些受体连接被吞噬物；例如对那些结合有IgG或补体片段的抗原颗粒，中性粒细胞可通过其表面受体增强吞噬活性，这种现象称为吞噬调理作用（opsnization）。

颗粒被吞入后，由细胞膜将其包绕形成一个吞噬体，吞噬体与溶酶体融合形成吞噬溶酶体（phagolysosome），这时溶酶体酶就会活化，通过一系列的代谢机制将吞入的微生物杀死并进行降解。完成这一过程后细胞本身也衰老死亡。

6.3 3．抗感染和应用激作用

当机体遭受急性损伤或休脓性细菌感染时，会有大量的中性粒细胞向受体部位集中；同时骨髓的储备库释放和造血功能增强；机体表现为外周血中性粒细胞显著增加；局部死亡的白细胞和受累细胞液化形成脓汁。

中性粒细胞以其庞大的数量和迅速的行动发挥抗感染和创伤修复的作用，当中性粒细胞缺陷时，机体容易发生化脓菌感染和创伤修复缓慢。

图81中性粒细胞趋化作用和吞噬作用示意图

上图：趋化着边作用；下图：吞噬消化作用

7 肥大细胞和嗜堿性粒细胞

肥大细胞（mastcell）和嗜堿性粒细胞（basophil）虽在来源、性质和分布方面都不相同，但它们在表面特征和活性方面非常相似，都是IgE介导型炎症的主要效应细胞。

7.1 肥大细胞

肥大细胞的形态呈多样性，通常为圆形或者椭圆形，直径大约10～15μm，表面有许多放射状突起；细胞核呈圆形，位于细胞中央；胞浆内充满很多特异性颗粒，用堿性染料（如甲苯胺蓝）染色时呈紫红色。颗料内含有大量的组胺、肝素、TNFα和其他炎症介质，还含有超氧化岐化酶、过氧化物酶和许多酸性水解酶等。

肥大细胞来源于骨髓干细胞，在祖细胞时期便迁移至外周组织中，就地发育成熟。肥大细胞在全身各处沿神经和血管附近分布，尤其多见于结缔组织和粘膜中。粘膜中的肥大细胞成熟与胸腺的诱导相关，颗粒中含组胺较少；结缔组织中的肥大细胞是胸腺非依赖性的，颗粒中含有大量的组胺。

肥大细胞的突出特点是表面有大量的高亲和性IgE受体（FcεRⅠ）。FcεRⅠ含有4条多肽链（α、β、2γ），暴露于细胞外的是链，与IgE的Fc有较强的结合力；两条链伸向胞浆内部，在结构和功能上都象CD3分子的ζ链；β链在细胞膜中将α和γ连接起来。通过FcR，肥大细胞可从循环中吸附大量的IgE分子在细胞表面，作为相应抗原的特异性受体。

7.2 嗜堿性粒细胞

嗜堿性粒细胞是外周血颗粒性白的一个类型。细胞呈圆形，直径约5～7μm，在粒细胞中形态较小，细胞数也少，约占血中有核细胞总数的1％。嗜堿性粒细胞在骨髓内发育成熟，成熟细胞存在于血液中，只有在发生炎症时受趋化因子诱导才迁移出血管外。

嗜堿性粒细胞与肥大有许多相同的特性，例如胞浆内含有丰富的嗜堿性颗粒，细胞表面表达FcRⅠ，与抗原结合后可使细胞活化，释放颗粒和炎症介质等。两种细胞的比较见表81。

表81肥大细胞与嗜堿性粒细胞特性比较

　 肥大细胞 堿性粒细胞 细胞直径 10～15μm 5～7μm 细胞核 圆形或卵圆形 两叶或多叶 细胞外形 光滑有窄突起 偶有短宽突起 主要分布 粘膜和结缔组织 血液 细胞寿命 数周～数月 数日 增殖能力 增殖 不增殖 颗粒颗粒内含物 组胺、肝素、硫酸软骨素、中蛋性白酶 组胺、硫酸软骨素、中性蛋白酶 释放介质 TNFα、PAF、LTC4、PGD2 LTC4、TNFα 8 嗜酸性粒细胞

嗜酸性粒细胞（eosinophil）是直径约10～15μm的圆形细胞，因其富含嗜酸性颗粒而得名。细胞的嗜酸性颗粒中含有多种酶类，如过氧化物酶、酸性磷酸酶、组胺酶、芳基硫酸酯酶、磷脂酶D、血纤维蛋白溶酶等；还含有较多的堿性组蛋白，因此使颗粒呈嗜酸性。嗜酸性粒细胞来源于骨髓，爱GMCSF、IL2和IL3的诱导发育成熟。该细胞的寿命很短，在骨髓有2～6天的成熟期，在循环中的半寿期约6～12h，在结缔组织中可存活数日。

血循环中的嗜酸性粒细胞约占白细胞总数的3％，但这个数字只占嗜酸性粒细胞总数的一小部分。估计在骨髓和其他结缔组织中的成熟嗜酸性粒细胞约200倍和500倍于循环中的同类细胞。IgE型超敏反应和寄生虫病时嗜酸性粒细胞数量增多；并且可受趋化因子的作用向局部组织中集聚。

嗜酸性粒细胞表达低亲和性IgE受体FcεRⅡ，在正常血清IgE水平时有与IgE结合；约10％～30％的细胞表达FcγRⅢ或FcγRⅡ（表82）；约40％50％的细胞表达补体受体。这些受体与带相应配体的抗原结合可使细胞活化，GMCSF、IL1、IL2、IL5和TNFα等细胞因子也可使细胞直接活化。活化的嗜酸性粒细胞主要表现下列生物活性：

表82炎症细胞的免疫球蛋白受体

受体 中性粒细胞 单核细胞 肥大细胞 嗜堿粒性细胞 嗜酸性粒细胞 血小板 IgG 　 　 　 　 　 　 IgG1 ＋ ＋ － ? ＋ ＋ IgG2 ＋ ＋ － － ? ＋ IgG3 ＋ ＋ － － ? ＋ IgG4 ＋ ＋ － － ? ＋ IgM － － － － － － IgA ＋ ＋ － － ? － IgD － － － － ＋ － IgE － ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ FcRⅠ － － ＋ ＋ － － FcRⅡ － ＋ ? ? ＋ ＋ 8.1 1．趋化与吞噬作用

嗜酸性粒细胞的趋化因子包括过敏反应中产生的ECFA、补体活化过程中产生的ECFC和T细胞来源的ECFL等；受趋化因子作用后，嗜酸性粒细胞在体外对细菌、真菌和抗原抗体复合物等的吞噬能力已经得到证明，但在体内的吞噬作用尚需更确实的证据。

8.2 2．过敏反应调节作用

嗜酸性粒细胞参与IgE型超敏反应的调节作用。当肥大细胞或嗜堿性粒细胞的表面IgE与相应抗原结合诱发过敏反应时，会产生ECFA吸引嗜酸性粒细胞聚集，并释放组胺酶分解组胺，释放芳基硫酸酯酶分解白三烯，消除过度的炎症反应。这样，嗜酸性粒细胞与肥大细胞和嗜堿性粒细胞之间形成一个反馈的调节机制，在过敏反应强烈时嗜酸性粒细胞的这种调节作用更加明显。

8.3 3．对寄生虫感染的应答

机体受寄生虫感染后，可产生相应的抗体，抗体与抗原结合可激活补体，形成ECFC；另一方面，寄生虫抗原又使T细胞致敏，产生ECFL。这些趋化因子可吸引许多嗜酸性粒细胞到寄生虫感染部位，并释放过氧酶等物质，对寄生虫发挥毒性杀伤作用。

8.4 4．纤维蛋白溶解作用

嗜酸性粒细胞能释放纤维蛋白溶酶；还可释放磷脂酶D，分解能引起血栓形成的血小板激活因子；因此，嗜酸性粒细胞参与防止血管内凝血，消除已形成的纤维蛋白。

9 血小板

血小板（platelet）是骨髓内巨核细胞脱离的细胞质片段，形状不规则，内含三种类型的颗粒（致密颗粒、α颗粒和溶酶体颗粒）。血小板在血液中的平均寿命约10天，其主要功能是使血液凝固；也能够生成、储存和释放生物活性介质，如在花生四烯酸代谢产物（PGG2、PGH2和促血栓素A2）、生长因子、生物活性胺及中性和酸性水解酶等。

血小板表面有IgGFc受体，也有低亲和性IgEFc受体（FcεRⅡ）。FcεRⅡ可使血小板与IgE包被的寄生虫结合，并释放细胞毒性产物，例如过氧化氢或其他氧化代谢产物；抗原与IgE结合也可通过FcεRⅡ诱导血小板激活因子生成。

10 内皮细胞

土壤微生物测定土壤微生物活性表示土壤中整个微生物群落或其中的一些特殊种群状态，可以反映自然或农田生态系统的微小变化。土壤微生物活性的表征量有:微生物量、C/N、土壤呼吸强度和纤维呼吸强度、微生物区系、磷酸酶活性、酶活性等。测定指标：1、土壤微生物量(MierobialBiomass，MB)能代表参与调控土壤能量和养分循环以及有机物质转化相对应微生物的数量，一般指土壤中体积小于5Χ103um3的生物总量。它与土壤有机质含量密切相关。目前，熏蒸法是使用最广泛的一种测定土壤微生物量的方法阎，它是将待测土壤经药剂熏蒸后，土壤中微生物被杀死，被杀死的微生物体被新加人原土样的微生物分解(矿化)而放出CO2，根据释放出的CO2:的量和微生物体矿化率常数Kc可计算出该土样微生物中的碳量。因此碳量的大小就反映了微生物量的大小。此外，还有平板计(通过显微镜直接计数)、成份分析法、底物诱导呼吸法、熏蒸培养法(测定油污染土壤中的微生物量—碳。受土壤水分状况影响较大，不适用强酸性土壤及刚施用过大量有机肥的土壤等)、熏蒸提取法等，均可用来测定土壤微生物量。熏蒸提取-容量分析法操作步骤：（1）土壤前处理和熏蒸（2）提取将熏蒸土壤无损地转移到200mL聚乙烯塑料瓶中，加入100mL0.5mol·L-1K2SO4（图水比为1:4；w：v），振荡30min（300rev·min-1），用中速定量滤纸过滤于125mL塑料瓶中。熏蒸开始的同时，另称取等量的3份土壤于200mL聚乙烯塑料瓶中，直接加入100mlL0.5mol·L-1K2SO4提取；另作3个无土壤空白。提取液应立即分析。（3）测定吸取10mL上述土壤提取液于150mL消化管（24mmх295mm）中，准确加入10mL0.018mol·L-1K2Cr2O7—12mol·L-1H2SO4溶液，加入2~3玻璃珠或瓷片，混匀后置于175±1℃磷酸浴中煮沸10min（放入消化管前，磷酸浴温度应调至179℃，放入后温度恰好为175℃）。冷却后无损地转移至150mL三角瓶中，用去离子水洗涤消化管3~5次使溶液体积约为80mL，加入一滴邻菲罗啉指示剂，用0.05mol·L-1硫酸亚铁标准溶液滴定，溶液颜色由橙黄色变为蓝色，再变为红棕色，即为滴定终点。

（4）结果计算有机碳量（mg·C·kg-1）式中M为FeSO4溶液浓度；V0、V分别为空白和样品消耗的FeSO4溶液的体积（mL），f为稀释倍数；W为烘干土质量（g）；土壤微生物生物量碳：Bc=Ec/kEC式中Ec为熏蒸与未熏蒸土壤的差值；kEC为转换系数，取值0.382、菌种测定土壤微生物种类丰富，主要有细菌、真菌及放线菌等。各菌种在细胞代谢中起着特殊的重要作用。细菌用牛肉汁蛋白陈琼脂培养基平板混菌法培养测定；真菌用马丁氏琼脂培养基平板混菌法培养测定；放线菌用高氏1号琼脂培养基平板混菌法或淀粉按培养基稀释平板法培养测定。3、土壤呼吸强度和纤维分解强度土壤呼吸强度和纤维分解强度是土壤微生物活性的重要标志，反映了土壤中微生物活性及对有机质残体分解的速度和强度。纤维素分解强度采用埋片法；呼吸强度采用碱吸收滴定法。土壤微生物活性用土壤呼吸CO2测定法（5g鲜土于310mL试剂瓶中，22℃24h测CO2释放量(用exH23os红外CO:分析仪测定)）。直接测定土壤呼吸的方法基本可分为静态气室法、动态气室法和微气象法三种。密闭静置培养法原理：CO2+KOHK2CO3+H2OK2CO3+KOHKHCO3+KCl+H2OKHCO3+HClKCl+H2CO3操作步骤：称取20g新鲜土（为了增强呼吸作用，土壤中可加入葡萄糖，6mg·g-1）于500mL的广口瓶中，将土壤加水润湿到最大持水量的70%，用50mL小烧杯，注入20mL0.1M的KOH溶液，然后密闭广口瓶，于28℃恒温培养24h。然后取出，以酚酞为指示剂，用0.1M的HCl溶液滴定。领取同样容积的广口瓶，同上处理，不加土壤作为对照。根据两者之差，求出消耗用于吸收CO2的KOH量。4、酶活性测定土壤酶大多数来自土壤微生物，在土壤中已发现50—60种酶，它们参与并催化土壤中发生的一系列复杂的生物化学反应。如水解酶和转化酶对土壤有机质的形成和养分循环具有重要的作用。已有研究表明，土壤酶活性和土壤结构参数有很好的相关性。土壤微生物酶主要有脱氢酶、磷酸酶、精氨酸酶及芳基硫酸酯酶等。

4.1脱氢酶活性的测定通过测定呼吸链脱氢酶活性可表征微生物代谢活力大小。郑志永等通过对氯化碘硝基四氮哇(INT)比色法反应条件的研究，确定了呼吸链脱氢酶活性的测定方法。4.2过氧化氢酶活性的测定（本部做，需要冰箱）土壤过氧化氢酶采用高锰酸钾容量法，以20min后1g土壤消耗KMnO4(0.11~lmol·L-1)的量表示，或运用注入土壤中的过氧化氢在反应后剩余量的方法测定。操作步骤：称取5g新鲜土壤样品于100mL三角瓶中。加入甲苯0.5mL，摇匀，与0~4℃冰箱中放置半小时。取出，立刻加入25mL冰箱贮存的含3%H2O2的水溶液。充分摇匀后，再放冰箱中半小时。取出，迅速加入2NH2SO44mL，用0.1NKMnO4溶液滴定。根据对照和试样消耗高锰酸钾的差，求出相当于分解的H2O2的量，酶活性以1g土壤、1h内消耗KMnO4的量计算。4．3尿酶活性的测定尿酶采用钠氏比色法，常用1g土，在37℃培养24h后释放出的氨态氮的含量(mg)表示；操作步骤：（1）标准曲线的绘制：分别取0,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5mL50ug/mL的氮标准溶液于25mL容量瓶中。用水稀释至10mL，摇匀，加入1mL酒石酸钾钠，0.8mL钠氏剂，摇匀。慢慢加入4mL1MNaOH溶液，稀释至刻度，显色10min后，测定吸光度值。（2）称取5g土壤，置于100mL三角瓶中。加入10mLpH6.7磷酸缓冲溶液及0.5mL甲苯，混合处理15min后，加入10mL10%尿素溶液（对照以水代替），置于37℃恒温箱中，培养48h。（3）培养结束后，取出，加入20mL1MKCl溶液，充分摇匀10min。将悬浊液用滤纸过滤，吸取经过稀释的滤液1mL，按绘制标准曲线的操作，加入酒石酸钾钠，钠氏剂等进行显色，根据标准曲线查出氨氮含量。计算土壤尿酶的活性。4.4蛋白酶活性的测定蛋白酶活性用明胶在磷酸盐缓冲液(pH=7.4)中水解生成甘氨酸的方法测定；

铜盐比色法方法原理：本法以精胶为基质，酶解后所释放出的氨基酸使其与铜盐反应形成蓝色复合物。用比色法测定颜色深度。操作步骤：（1）标准曲线的绘制取0~20mL50ug/mL甘氨酸标准溶液，用蒸馏水加之20mL，然后加入20mL新配制的铜—磷酸盐溶液，显色后于650nm处，测定吸光度。（2）测定操作称取5g土壤置于100mL三角瓶中。加入甲苯2mL，放置15min。计入20mL1%精胶溶液。于37℃恒温箱中，培养24h。与此同时，以水代替基质作为对照。培养结束后，将悬液过滤，取10mL滤液，加水10mL，铜-磷酸盐溶液20mL，显色后，测定吸光度，根据标准曲线法计算NH2-N（甘氨酸？）的含量。5、微生物功能多样性用biolog碳素分析法测定

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土壤微生物测定方法

土壤微生物测定

土壤微生物活性表示土壤中整个微生物群落或其中的一些特殊种群状态，可以反映自然或农田生态系统的微小变化。土壤微生物活性的表征量有:微生物量、C/N、土壤呼吸强度和纤维呼吸强度、微生物区系、磷酸酶活性、酶活性等。

测定指标：

1、土壤微生物量(MierobialBiomass，MB)

能代表参与调控土壤能量和养分循环以及有机物质转化相对应微生物的数量，一般指土壤中体积小于5Χ103um3的生物总量。它与土壤有机质含量密切相关。

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目前，熏蒸法是使用最广泛的一种测定土壤微生物量的方法阎，它是将待测土壤经药剂熏蒸后，土壤中微生物被杀死，被杀死的微生物体被新加人原土样的微生物分解(矿化)而放出CO2，根据释放出的CO2:的量和微生物体矿化率常数Kc可计算出该土样微生物中的碳量。因此碳量的大小就反映了微生物量的大小。

此外，还有平板计(通过显微镜直接计数)、成份分析法、底物诱导呼吸法、熏蒸培养法(测定油污染土壤中的微生物量—碳。受土壤水分状况影响较大，不适用强酸性土壤及刚施用过大量有机肥的土壤等)、熏蒸提取法等，均可用来测定土壤微生物量。

土壤微酶活性和

土壤微生物

活性是一回事

土壤微生物活性测定的结果不能算是土壤微生物呼吸。

土壤微生物活性表示土壤中整个

微生物群落

或其中的一些特殊种群状态，可以反映自然或

农田生态系统

的微小变化。土壤微生物活性的表征量有:微生物量、C/N、土壤

呼吸强度

和纤维呼吸强度、微生物区系、

磷酸酶

活性、酶活性等。

土壤呼吸强度和纤维分解强度是土壤微生物活性的重要标志，反映了土壤中微生物活性及对有机质

残体

分解的速度和强度。纤维素分解强度采用埋片法；呼吸强度采用碱吸收

滴定法

。土壤微生物活性用土壤呼吸CO2测定法（5g鲜土于310mL

试剂瓶

中，22℃24h测CO2释放量(用exH23os红外CO:分析仪测定)）。直接测定土壤呼吸的方法基本可分为静态气室法、动态气室法和微

气象法

三种。

土壤酶大多数来自土壤微生物，在土壤中已发现50—60种酶，它们参与并催化土壤中发生的一系列复杂的生物化学反应。如

水解酶

和

转化酶

对

土壤有机质

的形成和养分循环具有重要的作用。已有研究表明，

土壤酶活性

和

土壤结构

参数有很好的相关性。土壤微生物酶主要有

脱氢酶

、磷酸酶、

精氨酸酶

及芳基硫酸酯酶等。

土壤酶有多种存在部位及状态，其中胞内酶存在于微生物细胞内部，其直接反映了微生物活动情况，对外界刺激因素更加敏感，变化幅度较大；而胞外酶与土壤有机质、粘粒等紧密结合在一起，其性质比较稳定，对农业技术措施、环境条件及有毒物质等变化的反应规律性更强。但通常测得的酶活性是胞内酶还是胞外酶是一个重要问题。因此区分胞内、胞外组分各自对土壤酶贡献的研究是十分有意义的。

但是，由于土壤酶在土壤中的来源繁多、存在状态多变、存在结构复杂，及人们对土壤酶认识的不够深入及现阶段的科学仪器和试剂的限制，使得人们对土壤胞内、胞外酶等组分的比例关系以及各组分对微生物生物量贡献等问题尚不十分明确。所得结果不尽一致，使微生物代谢活性（胞内酶活性）和这些胞外酶活性分离的实验迄今没有有效实现。

本论文拟通过模拟方法，采用多种方法尝试区分土壤胞内、胞外酶，对各部分酶的性质和关系进行了较为系统的研究，并借助动力学手段对酶进入土壤后的变化过程和机理进行了分析，结果表明：

1.灭菌后的土壤载体能降低芳基硫酸酯酶纯酶的酶促反应初速度，粘粒含量越高，其对纯酶的抑制作用越强。随着载体浓度的增加，Km值呈增大趋势，Vmax、Vmax/Km、k值呈降低趋势，载体对芳基硫酸酯酶的作用机理为混合抑制，即土壤对酶的吸附同时发生在酶的活性位点及非活性位点上。通过载体对芳基硫酸酯酶的酶促反应初速度及动力学参数可以推断出，四种类型土壤对酶吸附能力从强到弱顺序依次为：红壤>塿土>褐土>风沙土；粘粒含量的高低是影响酶促反应的主要因素。

2.甲苯对芳基硫酸酯酶纯酶具有明显的抑制作用，降幅最大达到45.5%；土壤载体对溶液中的纯酶有很强的吸附能力；1.0μL g-1甲苯即可完成对土壤中酶活性的激活作用，增幅达9%～198%；随甲苯浓度增加，土壤酶活性的变化幅度逐渐趋缓，其可用Langmuir模型较好地拟合，并由此获得了最大表观酶活性Umax，其与土壤性质等达到了显著相关；揭示出甲苯主要是通过杀死土壤中的微生物来影响土壤酶活性的；在供试土样中土壤芳香硫酸酯酶胞外酶和胞内酶平均分别占54.4%和45.6%。，高肥力土壤对酶较强的吸附能力使得其胞外酶含量均高于低肥力土壤。

3.氯仿熏蒸对芳基硫酸酯酶纯酶有较强的抑制作用，熏蒸12h时的抑制作用最强，氯仿熏蒸处理能显著增强土壤芳基硫酸酯酶活性，增幅为25%～454%。传统的熏蒸土壤24h的时间过长，由拟合方程计算出的理论最适熏蒸时间为16～17小时。由最大表观酶活性初步计算了土壤胞内、胞外芳基硫酸酯酶的比例关系，供试土样胞内酶含量要大于胞外酶含量。

4.诱导物质的加入显著增强了土壤微生物量碳及芳基硫酸酯酶活性，土壤酶活性的变化与土壤肥力和微生物数量密切相关。土壤诱导酶活性的增加是微生物活动引起的，因此土壤微生物对底物诱导的反应比土壤酶更敏感更直接，故土壤微生物量碳含量的增幅要大于土壤芳基硫酸酯酶活性。线性方程可较好表征土壤微生物量碳与芳基硫酸酯酶活性间的变化关系，并通过截距计算出土壤的胞内、胞外酶关系。土壤微生物也是土壤肥力的组成部分，因此用总酶活性来评价土壤肥力要比胞外或胞内酶活性更加准确。

5.芳基硫酸酯酶纯酶对微波有一定的耐受力，不考虑温度的影响时，当微波功率低于纯酶的耐受极限值时（240W），纯酶不受影响；当功率高于极限值时，随功率的增加纯酶活性逐渐降低。微波照射时间越长对土壤芳基硫酸酯酶活性的抑制作用越强，土壤温度的剧烈变化是微波照射后土壤酶活性降低的主要原因之一。根据计算得出酶活性降低50%所用微波照射时间（ET50）显示，肥力越高的土壤对微波照射越敏感。土壤芳基硫酸酯酶对微波有一个最敏感的照射功率，此时土壤酶活性的变幅最大，且这个敏感功率与纯酶的极限功率比较接近。分析表明粉粒含量越高的土壤对微波照射越敏感，揭示出土壤粉粒是吸收微波能量的主体。

溶酶体的酶

概述

已发现溶酶体内有60余种酸性水解酶（至2006年），包括蛋白酶、核酸酶、磷酸酶、糖苷酶、脂肪酶、磷酸酯酶及硫酸脂酶等。这些酶控制多种内源性和外源性大分子物质的消化。因此，溶酶体具有溶解或消化的功能，为细胞内的消化器官。[1]

在大鼠肝脏中，从比线粒体分区稍轻的地方得到含有水解酶的颗粒分区，并以可进行水解（lyso）的小体（some）这个意义而命名为溶解体（lysosomelss）。溶酶体中的酶是酸性磷酸酶、核糖核酸酶、脱氧核糖核酸酶、组织蛋白酶、芳基硫酸醋酶、B-葡糖苷酸酶、乙酰基转移酶等，是在酸性区域具有最适pH的水解酶组。据电子显微镜观察，溶酶体是由6～8微米厚的单层膜所围着的直径为0.4微米至数微米的颗粒或小泡。由于其形态极其多样化，所以把对酸性磷酸酶活性为阳性的物质鉴定为溶酶体。[2]

特点

溶酶体的酶有3个特点：(1)溶酶体膜蛋白多为糖蛋白，溶酶体膜内表面带负电荷。所以有助于溶酶体中的酶保持游离状态。这对行使正常功能和防止细胞自身被消化有着重要意义；(2)所有水解酶在pH值=5左右时活性最佳，但其周围胞质中pH值为7.2。溶酶体膜内含有一种特殊的转运蛋白，可以利用ATP水解的能量将胞质中的H+（氢离子）泵入溶酶体，以维持其pH值为5；(3)只有当被水解的物质进入溶酶体内时，溶酶体内的酶类才行使其分解作用。一旦溶酶体膜破损，水解酶逸出，将导致细胞自溶。[1]

2分类概述

传统分类

根据内含物和形成阶段的不同，溶酶体可分为两大类，具有均质基质的颗粒状溶酶体称为初级溶酶体（primary lysosome），含有复杂的髓磷脂样结构的液泡状溶酶体称为次级溶酶体（secondary lysosome）。属于初级溶酶体的溶酶体，具有肝实质细胞（肝细胞）的高电子密度的颗粒等。这种溶酶体虽含有水解酶，但是它是未进行消化作用的溶酶体。次级溶酶体（消化泡）是由初级溶酶体与细胞吞噬作用所产生的吞噬体相互融合而成的，并且是已供给水解酶的溶酶体。在次级溶酶体中含有摄食的物质，并对其进行消化。消化后所残留的未消化物称为残余小体。一般认为，残余小体在变形虫等细胞中被排出细胞之外，但在其他细胞中，则长期留在细胞中，而成为细胞衰老的原因。[2]

新提法

关于溶酶体的类型和命名，有新提法。有研究资料表明，根据溶酶体的形成过程和功能，把溶酶体命名为前溶酶体(endolysosome)和溶酶体。内吞体与高尔基体的转运小泡融合成前溶酶体，它从高尔基体转运小泡接受了新合成的水解酶和溶酶体膜蛋白，并开始水解内吞的物质。当前溶酶体失去明显的内吞体膜成分，pH再进一步降低，即成为溶酶体。吞噬体与前溶酶体或溶酶体融合成吞噬溶酶体；自噬体与前溶酶体或溶酶体融合形成自噬溶酶体。吞噬溶酶体和自噬溶酶体将物质水解成小分子物质，被细胞吸收，还残留一些不被消化和吸收的物质称为残质体。经出胞作用排出细胞，但大部分残质体留在细胞内，如脂褐色素、老年斑即是这种色素的沉积。[1]

3按功能阶段分类

1955年首次发现溶酶体（lysosome）。它是单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类的囊泡状细胞器，其主要功能是进行细胞内消化。

具有异质性，形态大小及内含的水解酶种类都可能有很大的不同，标志酶为酸性磷酸酶。根据完成其生理功能的不同阶段可分为初级溶酶体（primarylysosome），次级溶酶体（secondary lysosome）和残体（residual body）。[2]

初级溶酶体

直径约0.2~0.5um膜厚7.5nm，内含物均一，无明显颗粒，是高尔基体分泌形成的。含有多种水解酶，但没有活性，只有当溶酶体破裂，或其它物质进入，才有酶活性。其水解酶包括蛋白酶，核酸酶、脂酶、磷酸酶、硫酸酯酶、磷脂酶类，已知60余种，这些酶均属于酸性水解酶，反应的最适PH值为5左右，溶酶体膜虽然与质膜厚度相近，但成分不同，主要区别是：①膜有质子泵，将H+泵入溶酶体，使其PH值降低。②膜蛋白高度糖基化，可能有利于防止自身膜蛋白降解。[2]

次级溶酶体

这些都是消化泡，正在进行或完成消化作用的溶酶体，内含水解酶和相应的底物，可分为异噬溶酶体（phagolysosome）和自噬溶酶体（autophagolysosome），前者消化的物质来自外源，后者消化的物质来自细胞本身的各种组分。

根据溶酶体作用物的来源，将次级溶酶体分为：

（1）异生性溶酶体（het- erolysosome），系指不能透过质膜的大分子溶液或病毒、细菌等，前者通过胞饮作用（其中也包括受体介导的内吞作用）形成的胞饮泡（或胞内体），后者通过吞噬作用形成的吞噬泡，分别与初级溶酶体（或内溶酶体）融合后形成次级溶酶体（或溶酶体）。

（2）自生性溶酶体（autolysosome）或自噬溶酶体（autophagolyso- some），系指包围了部分被损伤或衰老细胞器（线粒体、内质网碎片等）的自体吞噬体（autophagosome）与初级溶酶体（或内溶酶体）融合后形成的次级溶酶体。其消化的物质是内源性的。内含不能被消化的残留物质的次级溶酶体被称为残留小体。残留物质有的可排出，有的长期贮留在细胞内不被排出。[2]

残体

残体又称后溶酶体（post-lysosome）已失去酶活性，仅留未消化的残渣故名，残体可通过外排作用排出细胞，也可能留在细胞内逐年增多，如肝细胞中的脂褐质。[2]

4功能作用

溶酶体的功能有二：一是与食物泡融合，将细胞吞噬进的食物或致病菌等大颗粒物质消化成生物大分子，残渣通过外排作用排出细胞；二是在细胞分化过程中，某些衰老的细胞器和生物大分子等陷入溶酶体内并被消化掉，这是机体自身更新组织的需要。

溶酶体的主要作用是消化作用，是细胞内的消化器官，细胞自溶，防御以及对某些物质的利用均与溶酶体的消化作用有关。

细胞内消化：对高等动物而言细胞的营养物质主要来源于血液中的大分子物质，而一些大分子物质通过内吞作用进入细胞，如内吞低密脂蛋白获得胆固醇，对一些单细胞真核生物，溶酶体的消化作用就更为重要了。

细胞凋亡：个体发生过程中往往涉及组织或器官的改造或重建，如昆虫和蛙类的变态发育等等。这一过程是在基因控制下实现的，称为程序性细胞死亡，注定要消除的细胞以出芽的形式形成凋亡小体，被巨噬细胞吞噬并消化。

自体吞噬：清除细胞中无用的生物大分子，衰老的细胞器等，如许多生物大分子的半衰期只有几小时至几天，肝细胞中线粒体的平均寿命约10天左右。

防御作用：如巨噬细胞可吞入病原体，在溶酶体中将病原体杀死和降解。

参与分泌过程的调节，如将甲状腺球蛋白降解成有活性的甲状腺素。

形成精子的顶体：顶体相当于一个化学钻，可溶穿卵子的皮层，使精子进入卵子。[2]

。

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土壤质量是土壤的许多物理、化学和生物学性质，以及形成这些性质的一些重要过程的综合

体现，土壤质量指标则是土壤属性的外在量度，由于对各种土壤属性与功能之间的关系，以及形成各种土壤属性的过程机理等问题尚未十分明确，土壤质量评价体系仍无明确标准，土壤质量的研究仍然只是从不同关心角度进行的尝试。目前国内外科学家采用的评价土壤质量的指标体系不尽一致，可根据不同的土壤和不同的评价目的，选择不同的评价指标体系。大致可分为两类，一类是描述性指标，即定性指标，而不是定量化指标，因此被视为“软”数据。如土壤颜色、质地、紧实性、耕性、侵蚀状况、作物长势、保肥性等，农民往往通过这些描述性指标定性认识土壤质量状况，但科学家和技术人员不太重视这些指标。另一类是分析性定量指标，选择土壤的各种属性，进行定量分析，获取分析数据，然后确定数据指标的阀值和最适值。

1.根据分析性指标的性质，土壤质量的评价指标分为土壤物理指标、土壤化学指标、土壤生物学指标三方面。

（1）土壤质量的物理指标

土壤物理状况对植物生长和环境质量有直接或间接的影响。土壤物理指标包括土壤质地及粒径分布、土层厚度与根系深度、土壤容重和紧实度、孔隙度及孔隙分布、土壤结构、土壤含水量、田间持水量、土壤持水特征、渗透率和导水率、土壤排水性、土壤通气、土壤温度、障碍层次深度、土壤侵蚀状况、氧扩散率、土壤耕性等。

（2）土壤质量的化学指标

土壤中各种养分和土壤污染物质等的存在形态和浓度，直接影响植物生长和动物及人类健康。土壤质量的化学指标包括土壤有机碳和全氮、矿化氮、磷和钾的全量和有效量、CEC、土壤pH、电导率（全盐量）、盐基饱和度、碱化度、各种污染物存在形态和浓度等。

（3）土壤质量的生物学指标

土壤生物是土壤中具有生命力的主要部分，是各种生物体的总称，包括土壤微生物、土壤动物和植物，是评价土壤质量和健康状况的重要指标之一。土壤中许多生物可以改善土壤质量状况，也有一些生物如线虫、病原菌等会降低土壤质量。应用较多的指标是土壤微生物指标，而中型和大型土壤动物指标正在研究阶段。土壤质量的生物学指标包括微生物生物量碳和氮，潜在可矿化氮、总生物量、土壤呼吸量、微生物种类与数量、生物量碳/有机总碳、呼吸量/生物量、酶活性、微生物群落指纹、根系分泌物、作物残茬、根结线虫等。

2.根据土壤质量评价指标的选择原则，土壤质量的评价指标分为农艺指标、微生物指标、碳氮指标和生态学指标。

（1）土壤质量评价的农艺指标

对土壤做出适宜性评价，直接与农业的可持续性相关联，需选择与土壤生产力和农艺性状直接有关的参数指标。吴启堂等(1995)选用了10个参数指标，即①质地，②耕层厚度，③pH，④有机质，⑤全氮，⑥碱解氮，⑦速效磷，⑧速效钾，⑨容重，④CEC。对这些参数项目进行分级赋值，可以得到定量评价值，这种以农艺基础性状为主的土壤质量评价对于农林业生产具有指导意义。

（2）土壤质量的微生物学指标

土壤微生物是维持土壤质量的重要组成部分，它们对施人土壤的植物残体和土壤有机质及其它有害化合物的分解、生物化学循环和土壤结构的形成过程起调节作用。土壤生物学性质能敏感地反映土壤质量的变化，是评价土壤质量不可缺少的指标。但由于土壤生物学方面的指标繁多，加上测定方面的难度，下面的指标可供选择。

①土壤微生物的群落组成和多样性：土壤微生物十分复杂，地球上存在的微生物约有18万种之多，其中包含藻类、细菌、病毒、真菌等，1g土壤就含有10000多个不同的生物种。土壤微生物的多样性，能敏感地反映出自然景观及其土壤生态系统受人为干扰(破坏)或生态重建过程中的微细的变化及程度。因而是一个评价土壤质量的良好指标。

②土壤微生物生物量：微生物生物量(microbialbiomass，MB)能代表参与调控土壤能量和养分循环以及有机物质转化相对应微生物的数量。它与土壤有机质含量密切相关，而且微生物量碳或微生物量氮转化迅速。因此，微生物量碳或微生物量氮对不同耕作方式、长期和短期施肥管理都很敏感。

③土壤微生物活性：土壤微生物活性表示土壤中整个微生物群落或其中的一些特殊种群状态，可以反映自然或农田生态系统的微小变化。

④土壤酶活性：土壤酶绝大多数来自土壤微生物，在土壤中已发现50-60种酶，它们参与并催化土壤中发生的一系列复杂的生物化学反应。如水解酶和转化酶对土壤有机质的形成和养分循环具有重要的作用。已有研究表明，土壤酶活性和土壤结构参数有很好的相关性。它可作为反映人为管理措施和环境因子引起的土壤生物学和生物化学变化的指标。

高质量的土壤应具有稳定的微生物群落的组成、生物多样性及良好的生物活性。土壤徽生物是表征土壤质量最有潜力的敏感性指标之一。因此，建立土壤质量的微生物学指标受到科学家的重视。美国土壤微生物学家(Kemedy等，1995)根据可接受的测定项目和方法，提出了下面土壤质量微生物学指标体系：①有机碳，②微生物生物量，A总生物量，B细菌生物量，C真菌生物量，D微生物生物量碳、氮比，③潜在可矿化氮，④土壤呼吸，⑤酶活性，A脱氢酶，B磷酸酶，C精氨酸酶，D芳基硫酸酯酶，⑥生物量碳与有机碳比，⑦呼吸量与生物量比，⑧微生物群落，A基质利用，B脂肪酸分析，C核酸分析。

（3）土壤质量的碳氮指标

通常把土壤有机质和全氮量作为土壤质量评价的一个重要指标。其实，更合适的指标是生物活性碳和生物活性氮，它们是土壤有机碳和有机氮的一小部分，能敏感反映土壤质量的变化，以及不同土地利用和管理如耕作、轮作、施肥、残留物管理等对土壤质量的影响。

所谓生物活性有机碳是通过实验法和数学抽象法来定义的。前者分离有机碳的活性组分，按有机碳的稳定性划分为若干组。后者根据土壤有机碳各组分在转化过程中的流程位置及其稳定性，用计算机模拟建立多个动态碳库，活性有机碳库的转化快，转化速率常数较大，土壤活性有机氮反映了土壤氮素供应能力，它可被视为一个单独的氮库，或根据土壤有机质分解动力学分成几个组分。活性有机氮，常用3种表示方法：微生物生物量氮(MBN)，潜在可矿化氮(MN)和同位素稀释法测定活性有机氮(ASN)。MBN主要是微生物生物量N和少量土壤微动物氮。PMN是指实验室培养测定的土壤矿化氮，包括全部活性非生物量氮及部分微生物生物量氮。ASN是指参与土壤中生物循环过程中的氮，即用同位素稀释法测定的活性

非生物量氮及固定过程中的微生物生物量氮。（4）土壤质量的生态学指标

物种和基因保持是土壤在地球表层生态系统中的重要功能之一，一个健康的土壤可以滋养和保持相当大的生物种群区系和个体数目，物种多样性应直接与土壤质量关联。关于土壤与生态系统稳定性与多样性的关系，国内已有较多的研究，土壤质量的生态学指标主要有：

①种群丰富度：包括种群个数、个体密度、大动物、节肢动物、细菌、放线菌、真菌等。

②多样性指数：生物或生态复合体的种类、结构与功能方面的丰富度及相互间的差异性。

③均匀度指数：生物个体或群体在土壤中分布的空间特征。

④优势性指数：优势种群的存在及其特征。

某些土壤性状在土壤质量评价中显得十分重要。美国土壤学家提出了土壤质量分析最小指标矩阵(Papendick，etal，1995)，其参数为：①团聚性(aggregation)，②容重(bulkdensity)，③至硬盘的距离(distancetohardpan)，④渗滤性(infiltration)，⑤电导率(conductivity)，⑥持水率(waterholdingcapacity)，⑦pH，⑧有机质(organicmatter)，⑨可矿化氮(mineralizablenitrogen)，⑩呼吸作用(respiration)。

3.根据土壤质量评价指标涉及的内容，土壤质量指标可分为以下四个方面。

(1)土壤肥力：土壤肥力因素包括水、肥、气、热四大肥力因素，具体指标有土壤质地、紧实度、耕层厚度、土壤结构、土壤含水量、田间持水量、土壤排水性、渗滤性、有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、缓效钾、速效钾、缺乏性微量元素全量和有效量、土壤通气、土壤热量、土壤侵蚀状况、pH、CEC等。土壤肥力退化主要是指土壤养分贫瘠化，为了维持绿色植物生产，土地(壤)就必须年复一年地消耗它有限的物质贮库，特别是植物所需的那些必要的营养元素，一旦土壤中营养元素被耗竭，土壤就不能满足植物生长。

(2)土壤环境质量：背景值、盐分种类与含量、硝酸盐、碱化度、农药残留量、污染指数、植物中污染物、环境容量、地表水污染物、地下水矿化度与污染物、重金属元素种类极其含量、污染物存在状态及其浓度等。

(3)土壤生物活性：微生物量、C/N、土壤呼吸、微生物区系、磷酸酶活性、脲酶活性等。

(4)土壤生态质量：节肢动物、蚯蚓、种群丰富度、多样性指数、优势性指数、均匀度指数、杂草等。 土壤质量评价指标选择原则

有效性原则：选取的指标能正确反映出土壤的基本功能，是土壤中决定物理、化学及生物学过程的主要特性，对表征土壤功能是有效的。

敏感性原则：选取的土壤质量指标对土壤利用方式，人为扰动过程，土壤侵蚀强度及程度的变化有足够敏感的反应。如果所选指标对土壤变化反应不敏感，则对监测土壤质量变化没有使用价值。但是，指标的敏感性要以监测土壤质量变化的时间尺度而定。

实用性原则：选取的土壤质量指标要易于定量测定，简便实用。在田间或实验室测定时，测定过程稳定，测定误差低，具有较高的再现性与适宜的精度水平。

通用性：影响土壤质量的因素很多，必须立足于综合的、系统的观点。通过分析各种土壤特性在土壤质量形成中的主次作用，选取那些有重要影响的指标，尤其是不要遗漏制约土壤生产力的主要指标。另一方面，也不要无限制地扩大指标的选择面，使整个指标体系复杂化。

一般说来，反映土壤质量与土壤健康的诊断特征可以分成两组，一组是描述土壤健康的描述性特征，另一组是分析性指标，具有定量单位，常为科学家所用。分析性指标通常包括物理指标、化学指标和__生物指标，在土壤质量评价中需要根据不同的土壤、不同的评价目的，按照上述指标选择原则对这些指标进行取舍组合。

（1）土壤物理指标

由于土壤结构的稳定性控制了生态系统内的许多功能，是土壤最基本的质量指标。在评价土壤质量的基本定量体系中，物理性指标包括：土壤质地、土层和根系深度、土壤容重和渗透率、田间持水量、土壤持水特征、土壤含水量。Larson和Pierce（1991）提出了用于控制土壤侵蚀或防止地表水和地下水污染的物理指标为：土壤质地、结构和强度，植物有效水和最大扎根深度；Fitzpatriok（1996）则指出土层的厚度、土壤的结构性在景观中的分布可用来评价土壤与流域过程及土壤生产力，是最通常、简便的指标，同时指出土壤质地与植物生长和水分运移密切相关，是重要的物理指标。Cass（1996）认为土壤退化的程度与土壤结构稳定性有关，选取土壤分散性、土壤强度、水分吸收速率作为关键的物理指标。

（2）土壤化学指标

土壤质量的化学指标包括有机C和N，矿化态的N、P、K、pH、电导率。Duxbury（1994）提出土壤有机质生物活性部分更适于作为土壤质量的指标。Anderson（1990）在考虑评价土壤质量的有机质快速指标时，建议采用微生物活性指标——代谢商。土壤活性有机氮反映了土壤氮素的供应能力，与农业持续发展及环境质量紧密相关，可作为衡量土壤质量的一个重要指标。在测出土壤全N或有机质水平的变化之前，土壤潜在矿化氮（PMN）和土壤活性氮（ASN）的变化就可测到。在确定土壤质量变化时，土壤活性氮是一个灵敏的指标。但是，有关PMN和ASN在年际水平上的动态变化资料不多，进一步的工作是确定如何使用这些参数以及它们各自的局限性。

由于土壤有机质可以对土壤质量和作物产生有益的影响，研究认为SOM是土壤质量的中心指标（美国水土保持学会，1995），甚至把它看作是土壤质量衡量指标中的唯一重要的指标（Larson和Pierce1991；Doran等，1996）。

Singer和Ewing（1999）还强调了污染物对土壤质量的影响，并提出了将污染物的有效性、浓度、活动性和存在状态作为重要化学指标。

（3）土壤生物指标

土壤中的生物是维持土壤质量的重要组成部分，土壤生物学性质能敏感地反映出土壤质量健康的变化，是土壤质量评价不可缺少的指标。生物学指标包括土壤上生长的植物、土壤动物、土壤微生物，其中，应用最多的是土壤微生物指标，多数研究认为，土壤微生物(包括微生物量、土壤呼吸等)是土壤质量变化最敏感的指标。

Kennedy（1995）提出的土壤质量微生物指标包括生物量、细菌、真菌、土壤呼吸、微生物区系以及与微生物活动有关的参数。Turco（1994）认为一个高质量的土壤应该具有良好的生物活性和稳定的微生物种群组成。在农田系统中，在测定土壤有机质变化之前，微生物群落对土壤的变化就可提供可靠的直接证据。微生物多样性指标可评价自然或人为干扰对微生物群落的影响，进一步揭示土壤质量在微生物数量和功能上的差异。对土壤微生物多样性状况的常规检测方法仍处于实验室阶段，一般将微生物量作为常规的土壤质量指标。进一步的工作是确定一套评价土壤质量中生物部分的最小参数集，这些指标应同时考虑生物学过程和种群多样性，能反映干扰的影响，准确评价系统的功能，而且应该是廉价和快速的。

Dick（1994，1996）提出土壤酶活性是作为反映管理措施和环境因子引起的土壤生物学和生物化学变化的指标，尤其是非专一性和水解性的土壤酶活性十分适合这种指标。利用土壤酶活性评价干扰对土壤质量影响时，需要与参照系或特定地区状况进行比较。为简化评价步骤，合理评价某个时刻的土壤质量，有些研究者提出了综合指标，如生物肥力指标、酶数量指标、水解系数指标等，以对酶活性作出评价。对于土壤质量的酶活性指标，科学研究的重点是寻找一个相对或统一的指标；它不需要通过在时间上的多次测定或在处理间的比较来作解释，统一指标应当是土壤生物学、化学和物理学重要参数的综合。 在土壤质量调查中，根据评价的目的、对象、区域环境条件、污染源和污染状况确定调查项目。选择的参数过少或者过多，都不能反映土壤的综合污染特性。从理论上讲，应选择那些与土壤质量的形成和变化有重大关系的参数。譬如以有机物污染为主的地区，选择油、苯并(a)芘、DDT、六六六等。在用生活污水灌溉的地区，主要选择与一般卫生标准有关的参数，如细菌、病菌、蛔虫卵等。在冲积扇上部土层薄的地区，为了保护饮用水源，要注意易溶于水的污染物，如酚、氰、氮、磷等。在平原地区则要注意易溶性盐类。在用含重金属的工业废水或矿区废水灌溉的地区，由于重金属在土壤中不易迁移而易于累积,应选择难迁移的重金属，如汞、镉、铅等。

确定调查项目后，一般采用传统的方法进行调查，在调查中可根据地区的大小选用适当的比例尺以提高调查数值的精确度。比较精确的方法是按方格网络法进行调查。由于方格网络法工作量较大，也可在前一方法调查的基础上绘出等值线，再以内插法补足每一方格数值,用方格网络表示出来。

评价土壤质量要有一种相对的、可比的单位作为衡量尺度，一般采用土壤质量指数。单个污染物质量指数的一般模式为Pi=Ci/Si。式中Pi为污染指数,或称分指数；Ci为污染物的实测值；Si为污染物的

评价标准。

综合质量指数的模式，一般采用单个污染物的质量指数相加，或相加后再平均的方法。即： 式中n 为污染物的种类数。有人利用模糊数学中的系统聚类分析对单个污染物的质量指数进行综合，效果较好。 为了进行评价，绘制质量图，要对求出的指数进行分级。分级一般是先定出“开始污染”和“严重污染”的起始值，然后将两者之间的数值根据需要分为若干级。“开始污染”的起始值一般采用土壤背景值。“严重污染”的起始值一般以土壤环境质量标准表示，或以作物体内污染物含量超过卫生标准时的土壤中污染物含量来表示。也有人以作物减产到一定程度时土壤中的污染物的

含量作为依据。