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森林植被退化改变了森林结构，导致林地土壤质量下降，引发林地水土流失[1−2]。南方红壤区由于降水丰沛且季节分明，产流率高，退化林地土壤侵蚀严重[3]，森林生态系统功能被严重削弱。在森林生态系统中，土壤作为植物生长的基质和环境，其质量是影响森林可持续发展的重要因素。酶作为土壤中最活跃的成分之一，可活化各种养分[4−5]，其高低可衡量土壤肥力水平[6]，同时对土壤养分的循环过程也有敏感的响应。因此，监测植被恢复中的土壤养分及酶活性，可以更深入地了解土壤退化和恢复程度[7]。
目前，针对退化林地修复过程中土壤养分与酶活性关系的研究集中于人工林恢复措施，普遍认为植被恢复可提高土壤养分含量和酶活性。如张国微等[8]对比了喀斯特山地滇柏Cupressus duclouxiana纯林、刺槐Robinia pseudoacacia纯林和滇柏-刺槐混交林3种人工林与未造林地的差异，发现人工林土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷含量及酶活性均显著高于未造林地，土壤全氮、全磷能解释酶活性变异的60.7%；李欢等[9]对元谋干热河谷沟蚀区域植被恢复前后土壤理化性质与酶活性的关系进行研究，发现植被恢复后土壤酶活性化学计量显著提高，且与土壤碳含量显著正相关；梁燕芳等[10]研究发现：间伐均能提高杂交松人工林土壤养分含量及酶活性，中等强度的间伐对土壤质量的改善效果最明显。
等高反坡阶整地属于人工微地形带状整地措施，能有效拦蓄径流及表土携带的养分[11]，提高水分入渗[12]等，进而维持土壤原有组分和理化状态，已成为坡耕地水土保持的重要措施。等高反坡阶整地因工程量小、扰动小、实施简单等特点，也可用作坡面植被恢复的辅助措施[13]，可优化林地生长环境，加快植被恢复过程中林木的生长速率，并丰富植物群落结构[14]。此外，在云南松Pinus yunnanensis坡林地生态系统碳储量及分配格局的研究中发现：等高反坡阶整地显著提高云南松林生态系统生物量55.56%，碳增量达29.68%[15]。目前，关于坡林地等高反坡阶整地多围绕植被恢复效果[16]、乔木层及林下碳储量及碳增量[17]等方面开展研究，而就其如何影响植被恢复过程中土壤养分和酶活性的研究鲜有报道。因此，本研究以昆明市松华坝水源区迤者小流域的退化云南松坡林地为对象，研究等高反坡阶整地对土壤养分质量分数和酶活性的影响，揭示该措施退化林地土壤修复机制，为滇中地区红壤坡面退化林地修复提供理论依据。
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研究区位于云南省昆明市松华坝水源区迤者小流域(24°14′~25°12′N，102°44′~102°48′E)，平均海拔为2 220 m，属于典型低纬度高原山地季风气候，年均气温≥10 ℃，年均降水量为785 mm。地带性植被是以云南松为优势种的暖温性针叶林，灌草为云南杨梅Myrica nana、扭黄茅Heteropogon contortus、金丝草Pogonatherum crinitum等。流域受河流迂回切割影响，形成丘陵剥蚀地貌及土壤中轻度流失区，原坡地云南松林因过度砍伐、放牧等人为因素被毁严重，在1985年区域森林覆盖率降至27%[18]。
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选取林分、林龄、植被密度、立地条件(海拔为2 100 m，坡度为15°，坡向为东北向)、土壤类型(红壤)等条件一致的云南松次生林，设置5 m×20 m样地，样地仅实施等高反坡阶整地，未采取人工造林措施。2022年5月中旬开展研究，设置等高反坡阶整地10 a样地(2009年6月开展研究)和等高反坡阶整地1 a样地(2021年6月开展研究)，以相应原状坡面为对照(ck)，每类样地均设置3块。2009年布设样地时，云南松林龄为11 a，植被密度为(3 891±49) 株·hm−2。等高反坡阶即沿等高方向从上向下里切外垫，修成一反坡台面，宽为1.2 m，反坡角为5°，以蓄水保土为目的。每个样地共布设3条等高反坡阶，每2个反坡阶之间的坡面水平距离为4 m，反坡阶面积约占样地总面积的18.0%，如图1所示。
图 1 等高反坡阶布设示意图
Figure 1. Sketch map of contour reverse-slop terrace setting
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于2022年5月中旬，用土壤剖面法采集各样地不同土层(0~10、10~20、20~30和30~40 cm)样品，其中0~10 cm定义为表层。为反映反坡阶的作用，在样地内中间反坡阶的阶上1.0 m和阶下1.0 m位置采样，同时采集ck样地的相应位置，每个位置布设3个采样点(图1)，分别将同一位置3个采样点同一土层样品混匀后，装入无菌自封袋中；取部分样品用冰袋迅速运回实验室，放入4 ℃冰箱保存，用于土壤酶活性测定，其余土样运回后在室内阴凉处自然干燥，磨碎并过筛用于土壤养分测定。
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土壤养分测定主要参照《土壤农化分析》[19]。土壤有机质采用重铬酸钾容量法-外加热测定；全氮采用浓硫酸-过氧化氢消煮、凯氏定氮仪测定；全磷采用浓硫酸-过氧化氢消煮、ICP-OES测定；碱解氮采用扩散吸收法；速效磷采用盐酸-氟化铵浸提、紫外可见分光光度计比色法测定；速效钾采用1 mol·L−1中性醋酸铵浸提、火焰光度计测定；pH采用电位法测定。
土壤酶活性测定主要参照《土壤酶及其研究法》[20]。脲酶活性、蔗糖酶活性和酸性磷酸酶活性分别采用苯酚-次氯酸钠、3,5-二硝基水杨酸、磷酸苯二钠紫外可见分光光度计比色法测定；过氧化氢酶活性采用高锰酸钾滴定法测定。
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运用SPSS 26进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，显著性水平为0.05；采用Origin 2021进行Pearson相关性分析；采用Canoco 5进行冗余分析(RDA)。
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如表1所示：研究区土壤pH为4.4~5.2，呈酸性。等高反坡阶整地实施后，阶上和阶下的土壤全氮、全磷、碱解氮、有机质和速效钾质量分数均显著高于ck相应位置(P＜0.05)，且10 a＞1 a＞ck。1和10 a表层土壤养分质量分数阶下均显著高于阶上(P＜0.05)，而ck阶上和阶下的相应位置土壤养分质量分数差异不显著(P＞0.05)。随着土层深度的增加，1和10 a阶上和阶下土壤养分质量分数呈先增大后减小的趋势，ck变化不显著(P＞0.05)。可见，等高反坡阶整地实施后显著提高了坡林地阶上和阶下的土壤养分质量分数，改变了原状坡面养分分布规律。
表 1 等高反坡阶整地下土壤养分空间分布
Table 1. Spatial distribution of soil nutrients under contour reverse-slope terrace measures
取样
位置土层/
cm实施
措施pH 有机质/
(g·kg−1)全氮/
(g·kg−1)碱解氮/
(mg·kg−1)全磷/
(g·kg−1)速效磷/
(mg·kg−1)速效钾/
(mg·kg−1)阶上 0~10 ck 4.5±0.0 Ca 23.3±0.3 Ca 5.7±0.0 Ca 78.1±1.0 Ba 0.3±0.0 Ba 16.8±0.4 Ba 45.4±0.4 Ba 1 a 4.7±0.0 Ba 34.2±1.5 Ba 8.9±0.1 Ba 104.7±2.5 Aa 0.3±0.0 Ba 16.8±0.4 Ba 53.8±2.2 Aa 10 a 4.9±0.0 Aa 55.6±0.3 Aa 11.9±0.1 Aa 109.2±2.4 Aa 0.7±0.1 Aa 18.7±0.3 Aa 62.2±1.7 Aa 10~20 ck 4.3±0.0 Ca 18.3±0.8 Bb 4.7±0.1 Bab 41.4±0.7 Bb 0.3±0.0 Ba 14.8±0.6 ABb 43.2±0.4 Bb 1 a 4.6±0.1 Bab 18.4±1.5 Bb 5.7±0.2 Bb − 0.3±0.0 Bb 12.8±0.5 Bb 46.4±1.7 ABab 10 a 4.8±0.0 Aa 47.9±0.7 Ab 8.1±0.1 Ab 89.0±0.8 Ab 0.4±0.1 Ab 17.6±1.4 Aa 52.2±0.4 Ab 20~30 ck 4.4±0.0 Ba 13.4±0.8 Bc 3.4±0.2 Cb − 0.3±0.0 Ba 12.1±0.4 Ac 40.6±0.4 Cc 1 a 4.5±0.1 Bb 15.3±1.4 Bbc 5.2±0.2 Bb − 0.3±0.0 Bb 10.9±0.6 Abc 44.2±1.2 Bab 10 a 4.7±0.0 Aa 34.0±0.5 Ac 6.5±0.4 Ac 64.7±2.0 Ac 0.3±0.0 Ab 12.4±0.1 Ab 51.7±0.1 Ab 30~40 ck 4.4±0.1 Aa 8.0±1.3 Bd 2.9±0.1 Bb − 0.2±0.0 Ab 9.9±0.2 Ad 39.6±0.5 Bc 1 a 4.5±0.1 Ab 11.7±0.7 Bc 3.3±0.2 Bc − 0.2±0.0 Ab 10.5±0.7 Ac 43.6±0.8 Bb 10 a 4.9±0.2 Aa 26.0±1.4 Ad 4.4±0.2 Ad 59.6±2.8 Ac 0.3±0.0 Ab 11.2±0.1 Ab 49.7±1.8 Ab 阶下 0~10 ck 4.5±0.0 Ca 20.9±2.1 Ca 6.1±0.2 Ba 84.6±1.8 Ba 0.3±0.0 Ca 17.1±0.2 Ba 45.8±0.2 Ba 1 a 5.1±0.0 Ba 39.4±0.7 Ba 11.8±0.1 Aa 138.9±2.4 Ba 0.5±0.0 Ba 16.0±1.0 Ba 60.6±0.5 Aa 10 a 4.8±0.0 Aa 63.0±0.2 Aa 13.2±0.3 Aa 155.8±4.2 Aa 1.3±0.1 Aa 30.6±0.7 Aa 67.5±0.4 Aa 10~20 ck 4.5±0.0 Ca 16.7±0.6 Cab 5.3±0.2 Ca 56.2±5.0 Bb 0.3±0.0 Ca 15.5±0.3 Bb 44.6±0.5 Ba 1 a 4.9±0.0 Bab 25.8±0.9 Bb 9.2±0.1 Bb 79.0±16.0 Bb 0.4±0.0 Ba 14.8±0.8 Bb 51.6±0.8 Ab 10 a 4.7±0.0Aab 53.0±1.4 Ab 11.5±0.0 Ab 142.0±12.3 Aa 1.0±0.0 Ab 25.9±0.5 Ab 56.8±0.6 Ab 20~30 ck 4.4±0.1 Ba 15.0±0.8 Cb 3.8±0.1 Bb 38.6±5.8 Bc 0.3±0.0 Bab 12.9±0.2 Bc 44.5±0.6 Ba 1 a 4.8±0.1 Abc 21.9±0.8 Bc 6.4±0.5 Ac 50.2±10.4 Bbc 0.3±0.0 Bb 12.0±0.6 Bbc 44.3±0.7 Bb 10 a 4.6±0.0 Ab 39.4±0.9 AC 7.7±0.2 Ac 86.5±0.4 Ab 0.7±0.0 Ac 17.6±0.1 Ac 51.3±0.8 Ac 30~40 ck 4.5±0.0 Aa 10.6±0.7 Bc 3.1±0.3 Bb − 0.2±0.0 Bb 11.7±0.4 Bd 41.7±0.2 Ba 1 a 4.7±0.1 Ac 12.0±1.1 Bd 4.1±0.4 Ad 28.6±4.4 Bc 0.3±0.0 Bb 10.5±0.9 Bc 41.9±0.7 Bb 10 a 4.6±0.1 Ab 26.4±1.3 Ad 5.0±0.0 Ad 63.8±6.3 Ab 0.6±0.0 Ac 16.4±0.8 Ac 50.2±0.3 Ac 说明：ck表示无整地措施；1 a表示实施1 a的等高反坡阶整地；10 a表示实施10 a的等高反坡阶整地；−表示未检出。不同大写字母表示同一土层不同整地措施间差异显著(P＜0.05)；不同小写字母表示同一整地措施不同土层间差异显著(P＜0.05)。 -
如图2所示：等高反坡阶整地阶上和阶下的土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶的活性比ck相应位置均显著提高(P＜0.05)，且10 a＞1 a＞ck，10 a等高反坡阶样地的土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性阶下比阶上分别高出24.2%、41.2%、16.9%和2.9%，1 a等高反坡阶样地分别高出19.2%、14.4%、16.1%和4.0%，ck阶上阶下差异不显著(P＞0.05)。随着土层深度的增加，阶上与阶下的土壤脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性的差异程度明显增加，而酸性磷酸酶活性则呈先增加后降低的趋势。
图 2 等高反坡阶整地下土壤酶活性分布特征
Figure 2. Distribution of soil enzyme activities under contour reverse-slope terrace measures
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从图3可以看出：ck、1 和10 a样地土壤养分对酶活性的解释率分别为68.0%、88.0%和92.7%。ck和1 a样地的速效磷和全氮对土壤酶活性的解释率达显著水平(P＜0.05)，解释率分别为65.9%和88.0%；10 a样地的碱解氮、全氮和全磷对土壤酶活性的解释率达显著水平(P＜0.05)，解释率分别为88.7%、4.9%和2.5%。表明等高反坡阶整地提高了土壤养分指标对酶活性的解释程度，10 a样地的解释率达显著水平的指标最多。
图 3 等高反坡阶整地下土壤养分与酶活性冗余分析
Figure 3. Redundancy analysis of soil nutrients and soil enzyme activities under contour reverse-slope terrace measures
如图4所示：土壤养分与酶活性形成的两两组合中，ck和1 a样地达到显著水平的正相关关系分别有14组和34组(P＜0.05)，其中均有1组达到极显著水平(P＜0.01)，相关系数变化范围分别为0.26~0.99和0.53~0.99。10 a样地中，除pH外，其余养分与对应转化功能酶的活性均为正相关，相关系数为0.78~1.00，达极显著水平的组合有15组。等高反坡阶整地提高了土壤养分与具有对应转化功能土壤酶活性间的正相关关系，却降低了pH对土壤养分与酶活性的影响。
图 4 等高反坡阶措施下土壤养分特征与酶活性间的相关性分析
Figure 4. Correlation analysis between soil nutrient characteristics and soil enzyme activities under contour reverse-slope terrace measures
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土壤养分可直接衡量土壤质量和林木生长所需土壤养分元素的潜在供应能力[21−22]。本研究表明：相较于ck，1和10 a样地的土壤养分质量分数在同一土层深度显著提高，说明等高反坡阶整地可促进土壤养分积累。同时，等高反坡阶措施可促进云南松凋落物的蓄积[13]，增加土壤储水能力，提高凋落物的分解转化，提高土壤养分质量分数[17]。本研究还发现：土壤养分质量分数阶下显著高于阶上，这与等高反坡阶措施拦截径流、阻拦泥沙、增加养分入渗的作用有关。有研究表明：等高反坡阶对坡耕地径流和泥沙的削减率分别可达65.3%和80.7%[11−14]，导致土壤养分质量分数显著提高，其中全氮质量分数增加达1.09倍[23]。与原状坡面相比，等高反坡阶有效阻断了坡面径流的形成，且样地中坡位的土壤同时受到上部阶面截流保护及下部阶面营养富集效应的影响，出现土壤养分阶下高于阶上的结果，且10 a样地的提升效果高于1 a[13]。并且，阶下与阶上土壤养分的差异随着土层深度的增加而减小，即等高反坡阶整地对表层养分质量分数的提升效果更好，这与人工林植被恢复的研究现象相似[24−25]。表明土壤养分具有表聚性[24]，林地凋落物分布于土壤表层，通过分解转化可为土壤有机质等养分提供补充[25]，随着土层深度的增加，该补充作用逐渐减弱，再加上等高反坡阶整地表层土壤中植物根系的生长更集中，进而呈现出表层提升效果更明显的状况[26]。
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酶作为土壤生态系统中生化反应的重要催化剂，对土壤质量有指示作用，土壤质量越好，脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性越高。本研究10 a的样地中，土壤中蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性显著提高，这与相关的研究结果相似[27]。有研究表明：等高反坡阶整地对坡耕地根际土壤酶活性有显著提高作用，脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和酸性磷酸酶活性比对照提高9.58%~92.92%[27]。等高反坡阶整地阻止了土壤养分和水分流失，这类似于植被恢复中的凋落物积累，植被恢复中，水分和土壤温度等环境因子得以改善，土壤动物、微生物的种类和数量、含氧量均为表层土壤高于深层[28−29]，本研究的等高反坡阶整地使阶下和表层土壤养分表聚和转化，促进了土壤微生物多样性形成，丰富的碳源及其他养分为酶促反应提供底物，利于胞外酶的产生，进而利于酶的催化反应，酶活性显著提高[30]。同时，本研究土壤酶活性表现出与养分相似的空间分布规律，进一步证明养分积累促进了土壤酶活性。
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在造林植被恢复、人工藻结皮覆盖相关研究中，养分和酶参与土壤物质能量转化过程时并非独立作用，而是彼此配合[31−32]。土壤养分质量分数与酶活性间存在相互促进的作用机制，酶促反应中，养分作为底物可激发酶活性，酶活性的提高反过来促进养分循环[33]。人工藻结皮覆盖通过提高盐碱地土壤养分质量分数及酶活性有效改善盐碱地土壤质量[31]，不同林龄杉木Cunninghamia lanceolata -红豆杉Taxus chinensis混交林改变了土壤养分状态，间接提高了土壤酶活性[32]。本研究的等高反坡阶整地具有提高退化坡林地土壤养分与酶活性正相关关系的作用，10 a样地的效果更明显。其原因在于等高反坡阶整地一方面通过阻断径流，增加入渗，为养分蓄积提供条件，在反应底物逐渐充足的过程中，土壤养分转化的相关酶活性被激活[14]；另一方面，养分蓄积刺激植物生长，其根系向土壤分泌更多的酶，可进一步提升土壤养分的转化和循环速率。在参与土壤生理生化反应过程中，土壤养分与酶的配合程度提升[34]，最终形成了土壤-植物-养分-酶的稳定复合体系，全面改善土壤质量。土壤养分质量分数和酶活性与pH的相关关系，由ck和1 a样地的正相关变为10 a样地的负相关，说明等高反坡阶整地实施一定时间后，改变了云南松坡林地酸性土壤对养分和酶活性的限制作用，在其他类型林地中也发现了类似的现象[35]。
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实施等高反坡阶整地后，云南松坡林地的土壤养分质量分数与酶活性显著增加，反坡阶的阶下提高程度高于阶上，且对表层土壤养分和酶活性的提高程度高于下层土壤。等高反坡阶整地显著提高了土壤养分与酶活性的正相关关系，同时改变了土壤pH对养分与酶活性的限制作用，整地10 a的效果尤为明显。因此，等高反坡阶整地可作为退化坡林地恢复的辅助措施，通过提升土壤养分与酶活性间的关联性，改善土壤质量并加快退化林地的恢复进程。
Response of soil nutrients and enzyme activities to contour reverse-slope land preparation in slope forest land of central Yunnan Province
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摘要:
目的 通过分析等高反坡阶整地对退化坡林地恢复过程中土壤养分与酶活性的影响，揭示该措施生态修复的作用机制。 方法 以昆明市松华坝水源区迤者小流域的退化云南松Pinus yunnanensis坡林地为对象，设置等高反坡阶整地1 a样地(1 a)和10 a样地(10 a)，以原状坡面(ck)为对照，比较土壤养分质量分数和酶活性在反坡阶的阶上和阶下及不同土层深度(0~10、10~20、20~30和30~40 cm)的分布差异。 结果 ①等高反坡阶整地显著提高土壤养分质量分数(P＜0.05)，碳、氮、磷等养分提升达15.3%~236.2%，阶下高于阶上，表层土壤(0~10 cm)增加最明显。②土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性均表现为10 a样地显著高于ck (P＜0.05)，4种酶活性提升范围在3.7%~587.5%，阶下仍高于阶上，表层土壤酶活性提升显著(P＜0.05)。③冗余分析显示：等高反坡阶整地后土壤养分对酶活性的累积解释贡献率升高，ck、1和10 a样地分别为68.0%、88.0%和92.7%；反坡阶整地后土壤养分与酶活性的正相关关系提高，相关系数范围和达极显著性组数(P＜0.01)由ck的0.26~0.99和1组，增至10 a样地的0.78~1.00和15组。 结论 退化坡林地实施等高反坡阶整地后，可促进土壤养分蓄积，激发土壤酶活性，增加两者在土壤生理生化反应过程中的配合度，最终改善土壤质量。图4表1参35 Abstract:Objective The aim is to reveal the mechanism of ecological restoration by analyzing the effects of contour reverse-slope terrace on soil nutrients and enzyme activities during the restoration of degraded slope forest . Method The degraded Pinus yunnanensis slope forest land in Yizhe minor watershed of Songhuaba water source area in Kunming City was taken as the research object. 1-year and 10-year contour reverse-slope terrace preparation trials were set up, with the original slope as a control (ck). Soil nutrients contents and enzyme activities above and below the terrace, as well as those at different soil depths (0 − 10, 10 − 20, 20 − 30, and 30 − 40 cm) were systematically compared. Result (1) Contour reverse-slope terraces displayed a significant increase in soil nutrient contents (P＜0.05), and the nutrients such as carbon, nitrogen, and phosphorus increased by 15.3% − 236.2%. The nutrient levels below the terrace were higher than those above the terrace, and the increase in surface soil (0 − 10 cm) was the most significant. (2) The activities of soil urease, sucrase, acid phosphatase, and catalase in 10-year plots were significantly higher than those in ck (P＜0.05), and the 4 enzyme activities increased by 3.7% − 587.5%. Soil enzyme activities below the terrace were still higher than those above the terrace. The increase in enzyme activity in the surface soil was significant (P＜0.05). (3) Redundancy analysis showed that soil enzyme activities were better interpreted by soil nutrient indicators after soil preparation of contour reverse-slope terrace measures, with ck, 1-year plots, and 10-year plots accounting for 68.0%, 88.0%, and 92.7%, respectively. The positive correlation between soil nutrients contents and enzyme activities increased after soil preparation of contour reverse-slope terrace measures, and the range of correlation coefficients and the number of highly significant groups (P＜0.01) increased from 0.26 − 0.99 and 1 group in ck to 0.78 − 1.00 and 15 groups in 10-year plots, respectively. Conclusion The implementation of contour reverse-slope terrace soil preparation in degraded slope forest can increase the accumulation of soil nutrient, stimulate soil enzyme activity, increase the coordination between the two in soil physiological and biochemical reaction, and ultimately improve soil quality. [Ch, 4 fig. 1 tab. 35 ref.] -
陆地棉Gossypium hirsutum是主要的经济作物之一，在经济发展过程中占有重要地位。而今因优质耕地面积减少导致的粮棉争地问题日益突出，中国陆地棉产区又整体呈现西北内陆棉区面积不断扩大，黄河、长江棉区面积持续减少的趋势[1]。在西北内陆地区栽培早熟棉能充分发挥其可晚播的特点，减少因早春干燥、降温，以及晚霜等原因造成的育苗病虫害，降低杀虫剂施用量[2]，增加霜前开花率并改善陆地棉品质[3]。因此，筛选早熟棉对提高耕地利用效率具有重要意义[4]。
植物从生理生长转向生殖生长的过程为开花[5]，受环境激素影响[6]，目前较为广泛的调控开花途径是光周期途径、春化途径、自主途径及年龄途径等[7]。自主及春化途径主要通过开花抑制基因FLC位点进行[8]，FLC调控FT和SOC1抑制开花[9]，受光周期途径正向调控[10]，可被FLD等通路抑制[11]。光周期靠CO/FT表达改变模式[12]。CO是光周期的核心基因[13]，其蛋白有2个锌指结构域正向调控FT[14−15]，N端蛋白控制光稳定，C端CCT区域用于核定位[16]。对拟南芥Arabidopsis thaliana研究表明：CCA1/LHY在TOC1上游调控光形态建成抑制其节律[17−18]。激活CCA1/LHY和TOC1翻译组蛋白可调控昼夜节律[19]。RVE8/LCL5也可通过结合TOC1启动子调节昼夜节律[20]，节律核心基因限制TOC1的降解[21]。TOC1和CCA1的mRNA转录水平受Hesp调控[22]。
PRR亚家族成员是生物钟重要组分。中心环CCA1和LHY通过结合启动子负调控TOC1(APRR1)[23]。CCA1和LHY是PRR9、PRR7的正调控因子[24]，也可能是PRR5的正调控因子。3个PRR基因通过结合启动子负调控CCA1和LHY[25]。PRR5促进TOC1积累使其稳定[26]，PRR3和PRR5阻断TOC1与ZTL互作使其稳定[24]。对玉米Zea mays研究表明：PRR家族成员参与包括光响应在内的多种信号传导[27]。对大豆Glycine max研究表明：PRR家族CCT结构缺失与无意义突变影响开花时间[28]。对大白菜Brassica pekinensis[29]、大豆突变体[30]研究也表明：TOC1可控制早花，参与非生物胁迫应答[31]。
陆地棉中开花相关基因大多数属于光周期和生物钟相关途径[32]。前人对陆地棉中光周期通路CO[33]、FT[34]，赤霉素途径FPF1[35]、SPL3[36]和部分MADS-box[37−38]家族基因进行研究，说明研究开花通路相关基因具有重要意义。结合生物信息学分析的基因功能研究有助于更好地理解基因功能[39−40]。本研究将从陆地棉群体高密度遗传图谱[41]及数量性状基因座(QTL)定位[42]中发掘陆地棉中拟南芥TOC1(APRR1)的同源基因GhPRR9进行家族分析和功能验证，预测GhPRR9的结构及可能行使的功能，并对GhPRR9功能加以验证，为培育早熟棉提供一定的理论参考。
1. 材料与方法
1.1 生物信息学分析
陆地棉全基因组数据下载于Cottongen[43]，拟南芥全基因组数据下载于TAIR[44]，水稻Oryza sativa、草棉Gherbaceum、可可Theobroma caca、玉米、大豆、毛果杨Populus trichocarpa基因组数据下载于Phytozome[45]。
根据拟南芥PRR亚家族的定义，在Pfam上获得CCT (PF06203)和REC (PF00072)结构域隐马模型，用HMMER扫描整个陆地棉基因组取交集，利用在线工具[46]鉴别所筛选出的基因是否同时包含CCT和REC结构域，最终得到GhPRR家族基因成员。使用ExPASY网站[47]分析工具和WoLF对家族成员进行蛋白理化性质分析。
用MEGA[48]对8个物种的PRR亚家族蛋白进行多序列比对，邻接法JJT模型构建系统进化树，校验重复100次。用DNAMAN进行保守序列比对和绘制。
利用TBtool[49]软件制作染色体定位图和domain结构；使用MEME[50]网站分析家族成员所含Motif并进行可视化。使用Plant Care[51]分析GhPRR亚基因家族上游2 000 bp顺式启动子元件，使用TBtools进行可视化。在美国国家生物技术信息中心(NCBI)数据库中下载陆地棉相关的表达数据(序列号：PRJNA490626，编号：490626)，用TBtools绘制热图。
1.2 拟南芥阳性植株构建
提取陆地棉标准系‘TM-1’花蕾RNA，并用试剂盒(CAT#037A)反转录得到底物。使用Primer 5设计引物并扩增目标片段。使用TaKaRa纯化试剂盒(9761)纯化片段，pMD18-T Vector Cloning Kit (CAT# 6011)连接T载。热激法转化DH5α感受态菌株，活化涂板后挑单菌落进行菌液PCR分析，选取合理条带单克隆测序。
以T载为模板克隆片段并连接至过表达载体，热激转化农杆菌Agrobacterium tumefaciens GV3101，筛选阳性单克隆后取带花序的健康拟南芥提前剪下角果。浸入活化农杆菌液侵染1 min，沥干后黑暗1 d正常培养，收集种子为T0代。消毒播种T0代种子至相应抗性培养基上，其中，正常生长幼苗转入正常条件培养。筛选并验证拟南芥的阳性植株，成熟后收取T1代种子，如此培养至T3代。
1.3 启动子分析及GUS染色
从陆地棉基因组中提取GhPRR9起始密码子上游2 000 bp片段并预测顺式启动子元件。从陆地棉标准系‘TM-1’叶片DNA中分别克隆以起始编码为原点，长500、1 000、1 500和2 000 bp的片段，XcmⅠ酶切链接载体pCXGUS-P，热激法转入大肠埃希菌Escherichia coli，测序无误后将质粒转入农杆菌中侵染拟南芥得到种子。在卡那霉素培养基上播种筛选阳性植株培养至开花，取相关组织染色并观察。
1.4 烟草瞬时转化
将完成转化的表达载体以及绿色荧光蛋白(GFP)空载体通过热激法转入农杆菌菌株GV3101。培养后离心收集菌体重新悬浮，注射幼嫩烟草下表皮。注射后的烟草黑暗培养1 d后恢复正常光照周期。取下表皮制成临时切片，在激光共聚焦显微镜(LSM880)下观察记录影像。
1.5 实时荧光定量PCR (RT-qPCR)分析
相对定量使用2−ΔΔCt法，内参基因为GhHistone3 (陆地棉)和AtUBQ5 (拟南芥)。扩增程序为95 ℃ 30 s，95 ℃ 15 s，60 ℃ 30 s，共40个循环。
陆地棉时空表达分析取样：选取4个品种陆地棉材料的不同器官组织，每个品种20株随机取样，混合研磨。日周期节律分析：取三叶期的陆地棉标准系‘TM-1’植株，在人工气候室中培养1周后，隔4 h取1次顶芽，重复3株混样研磨。
1.6 病毒诱导沉默(VIGS)株系的构建
用SGN VIGS Tool设计最佳VIGS片段。以测序正确的T载为模板进行扩增，SpeI和AscI酶切位点链接到pCLCrVA载体并转化至农杆菌LBA4404中。pCLCrVA-GhPRR9、pCLCrVA、pCLCrVA-PDS重悬液分别与pCLCrVB的重悬液按体积比1∶1混合均匀。
选取子叶完全展平，第1片真叶尚未完全显形的健康植株进行注射。侵染后的陆地棉设置辅助对照、沉默株、烟草花叶病毒株和空白对照植株，避光培养1 d后转入正常光照培养至开花，记录现蕾开花时间。
2. 结果与分析
2.1 陆地棉GhPRR亚家族基因特性分析
2.1.1 陆地棉GhPRR亚家族成员鉴定及定位分析
在陆地棉全基因组中共鉴定到14个PRR亚基因家族成员，分别命名为GhPRR1~GhPRR14 (表1)。理化性质分析显示：PRR亚家族成员蛋白有552~775个氨基酸，相对分子量为60.76~85.30 kDa，平均等电点为6.77，酸性蛋白8个，碱性蛋白6个。亚细胞定位结果显示：有11个蛋白定位于细胞核中，2个定位于叶绿体，1个定位于内质网。
表 1 GhPRR亚家族蛋白理化性质Table 1 Physicochemical properties of protein in GhPRR subfamily蛋白名称 染色体位置 等电点 分子量/kDa 氨基酸/个 亚细胞定位 亲水性 GhPRR1 ChrA03 5.49 53.53 487 细胞核 −0.876 GhPRR2 ChrA05 7.32 76.62 696 细胞核 −0.725 GhPRR3 ChrA05 8.07 81.80 743 叶绿体 −0.738 GhPRR4 ChrA05 8.55 60.76 552 细胞核 −0.834 GhPRR5 ChrA09 6.33 73.66 669 内质网 −0.592 GhPRR6 ChrA11 6.53 68.72 625 细胞核 −0.565 GhPRR7 ChrA11 5.16 73.11 665 细胞核 −0.688 GhPRR8 ChrA11 6.84 82.54 750 细胞核 −0.689 GhPRR9 ChrD03 5.66 61.96 563 细胞核 −0.743 GhPRR10 ChrD09 7.11 85.30 775 叶绿体 −0.677 GhPRR11 ChrD11 7.56 70.20 638 细胞核 −0.692 GhPRR12 ChrD11 5.62 72.77 661 细胞核 −0.622 GhPRR13 ChrD11 7.91 76.08 691 细胞核 −0.680 GhPRR14 ChrD12 6.67 70.92 645 细胞核 −0.742 用TBtools绘制出染色体定位图(图1A)，可观察到GhPRR家族基因保守分布在染色体两端，14个成员分布在8条染色体上，A亚族8个，D亚族6个，其中Chr A05、Chr A11、Chr D11染色体上分别拥有3个该家族的基因，其余染色体均为1个，表明GhPRR亚家族在陆地棉AD亚基因组上呈现不完全均匀分布。
图 1 陆地棉GhPRR亚家族成员定位及多重序列对比Figure 1 Mapping and multiple sequence comparison of GhPRR subfamily members in cotton2.1.2 陆地棉GhPRR亚家族进化树及蛋白序列对比
从水稻、拟南芥、玉米、草棉、可可、大豆、毛果杨中分别鉴定出5、6、9、9、24、35、49个PRR亚家族成员，与陆地棉GhPRR亚家族成员蛋白构建系统进化树(图1B)。聚类结果显示：陆地棉GhPRR亚家族进化关系最接近的物种是草棉和可可。不同物种中该基因家族成员的数量差异较为明显，也体现出PRR家族成员在不同物种中的多样性。
多重序列比对(图1C)显示：陆地棉GhPRR亚家族蛋白共有4处位点保守性较强，其中有2个高度保守的g位点，说明该家族拥有2段特征结构域(REC与CCT)。
2.1.3 陆地棉GhPRR亚家族成员结构分析
蛋白结构分析显示：14个蛋白均含有CCT结构域(图2A)。GhPRR6、GhPRR1、GhPRR2、GhPRR4、GhPRR8和GhPRR13含有REC超家族结构域(cl19078)，其余成员含有psREC_PRR结构域(cd17852，属cl19078超家族)，亚家族成员有一定的保守性，REC结构域主要功能为核酸识别，CCT结构域主要标志转录因子，以上2个结构的保守性显示了该家族成员的功能。
图 2 陆地棉GhPRR亚家族成员结构(A~D)及时空表达量(E~F)分析Figure 2 Structure (A－D) and spatiotemporal expression (E－F) of GhPRR subfamily members in cottonMEME分析共得到5个保守基序(图2B)。除GhPRR5外其余成员均含有Motif 2和Motif 5。GhPRR1仅有Motif 1，没有Motif 3和Motif 4，GhPRR4没有Motif 1、Motif 3和Motif 4，其余成员都拥有Motif 1、Motif 3和Motif 4。
基因结构(图2C)显示：该亚家族成员GhPRR1外显子最少(5个)，GhPRR2最多(11个)，其中，5个成员有8个外显子，3个成员有9个外显子，2个成员有7个外显子，2个成员有6个外显子。最长外显子在3′端较为保守，结构相似度和进化关系基本一致。
2.1.4 陆地棉GhPRR亚家族启动子顺式元件分析
使用Plant Care对陆地棉GhPRR亚家族成员上游2 000 bp顺式启动子元件进行分析(图2D)发现：主要存在三类顺式元件，一是生长发育响应元件，如光响应元件、生物钟控件；二是激素响应元件，如赤霉素、脱落酸等响应元件；三是非生物胁迫元件，如逆境、盐胁迫等响应元件。其中光响应元件最多(184个)，其次为赤霉素响应元件(28个)。说明该亚家族成员主要参与光响应和赤霉素通路。
2.1.5 陆地棉GhPRR亚家族成员表达分析
利用公开的转录组数据对陆地棉GhPRR亚家族成员进行组织表达分析(图2E)发现：不同成员组织表达水平差异较大。其中茎叶和花药中表达量最高的是GhPRR4，最少的分别是GhPRR8、GhPRR3和GhPRR2。GhPRR13和GhPRR9在花丝、花苞、花萼中表达量较高，GhPRR2和GhPRR6最少。根中GhPRR13表达量最多，GhPRR7最少，雌蕊花托中GhPRR13表达量最高，GhPRR12和GhPRR2最少。GhPRR4、GhPRR11和GhPRR6可能主要作用于维管组织，GhPRR13和GhPRR9可能作用于花器官组织。
时间表达模式分析(图2F)显示：除GhPRR7、GhPRR12、GhPRR2、GhPRR3和GhPRR10外，GhPRR亚家族其他成员表达量均呈现开花前3 d至开花后1 d逐渐增加，开花后3~5 d逐渐降低的趋势，说明其可能集中在开花前和开花时发挥作用。GhPRR7主要作用在开花后5 d及之后，GhPRR12和GhPRR2可能较少参与开花过程。胚珠中GhPRR13表达量在第10天达到顶峰，说明它在胚珠发育前期可能发挥着一定的作用，GhPRR10、GhPRR5、GhPRR9、GhPRR18、GhPRR3、GhPRR4和GhPRR14也呈现相似的趋势，说明这些基因可能拥有类似的作用模式。纤维发育期间，GhPRR13、GhPRR10和GhPRR4表达量较高，说明这些基因可能参与纤维发育调控。时间模式上，GhPRR13在10~25 d纤维中表达量持续下降，而GhPRR10和GhPRR4则表现出持续上升的趋势，可知GhPRR10和GhPRR4可能参与纤维发育的后期调控，而GhPRR13则参与早期的纤维发育调控。丰富的时空表达说明陆地棉GhPRR家族成员广泛参与到开花前后、胚珠和纤维的发育过程中。
2.2 GhPRR9基因启动子和表达特性分析
使用Plant Care在线工具对该基因上游2 000 bp进行启动子顺式元件分析(表2)，发现拟南芥AtTOC1的同源基因GhPRR9上存在着大量的光响应元件，说明光对该基因的转录有着重要的调控作用。除此之外，在GhPRR9基因的启动子区域还存在茉莉酸等激素响应元件，说明该基因可能参与激素相关通路的调节。
表 2 GhPRR9启动子顺式元件预测Table 2 Cis-acting element prediction of GhPRR9 promoter名称 起始位置/bp 所在链 功能 名称 起始位置/bp 所在链 功能 ARE 43 − 厌氧胁迫响应 TATA-box 635 − 核心元件 P-box 1 121 − 赤霉素响应 TATA-box 636 − 核心元件 G-box 167 + 光响应 Sp1 1 057 − 光响应 G-box 1 070 + 光响应 G-Box 1 009 − 光响应 A-box 882 − 顺式调节 ABRE 168 + 脱落酸响应 TCCC-motif 871 + 光响应 TGACG-motif 878 + 茉莉酸响应 CAAT-box 249 + 增强区域 TGACG-motif 1 991 − 茉莉酸响应 CAAT-box 354 + 增强区域 Box Ⅱ 1 007 − 光响应 AE-box 535 − 光响应 Box 4 419 + 光响应 GATA-motif 710 + 光响应 MRE 1 513 − 光响应MYB结合 ATCT-motif 1 343 − 光响应 CGTCA-motif 878 − 茉莉酸响应 TATA-box 634 − 核心元件 对陆地棉标准系‘TM-1’进行荧光定量分析(图3A)表明：GhPRR9在花丝、萼片、花托中表达量较高，叶片最低，表明GhPRR9可能更多参与陆地棉的生殖生长。
图 3 基因GhPRR9的时空表达量、亚细胞定位和启动子染色Figure 3 Spatial and temporal expression of GhPRR9 gene, subcellular localization and promoter staining对在人工光照条件下陆地棉三叶期标准系‘TM-1’顶芽隔4 h取样并进行荧光定量分析(图3B)表明：GhPRR9在光照开始后逐渐积累，并在中午达到顶峰，之后慢慢下降，在光周期内的表达呈现出一定的周期性。
进一步对GhPRR9早熟品种‘中50’‘ZHONG 50’、‘中58’‘ZHONG 58’和晚熟品种‘TM-1’、‘豫棉21号’‘YM21’的表达量分析发现：GhPRR9在早熟品种中表达量显著高于晚熟品种(图3C)，说明GhPRR9和早熟性状呈正向相关。
将未转化的GFP质粒和35S::GhPRR9-GFP质粒分别转入农杆菌GV3101，并侵染烟草叶片组织，制作表皮切片置于激光共聚焦显微镜下发现：对照组分布于整个细胞中，而GFP融合蛋白荧光仅分布于细胞核(图3D)。
截取GhPRR9不同长度的启动子与携带GUS报告基因的质粒进行重组，分别转入农杆菌GV3101后通过沾花法侵染拟南芥，获得纯合转基因株系染色观察，结果显示上游500 bp启动子几乎没有表达(图3E)，而上游2 000 bp的启动子着色程度最深，说明GhPRR9启动子上游500~2 000 bp内可能存在关键调控元件诱导基因的表达。
2.3 GhPRR9在拟南芥中的功能分析
将拟南芥GhPRR9过表达株系培养至抽薹，并观察表型性状(图4A)发现：过表达株系GhPRR9表达量比野生型明显提高(图4B)，且转基因过表达株系连座叶数量明显减少(图4C)，抽薹时间和开花提前(图4D和图4E)，首花抽薹高度极显著矮于野生型(图4F，P＜0.01)，说明GhPRR9正向调控植物的早花性状。过表达GhPRR9能促进开花关键基因LFY与FT表达(图4G和图4H)，表明GhPRR9也可能通过影响关键基因表达调控通路进而影响开花时间。
图 4 拟南芥过表达株系的表型及表达量Figure 4 Phenotype and expression levels of A. thaliana overexpressed strains2.4 病毒诱导(VIGS)的GhPRR9基因沉默实验
对VIGS沉默株系进行表达量检测发现：沉默株系中，GhPDS株系出现白化表型(图5A)，且GhPRR9的表达量极显著降低(图5B，P＜0.01)，表明GhPRR9基因成功得到了沉默。与对照株系相比，沉默株系现蕾时间延迟约3~4 d，开花时间延迟约2~5 d，表明沉默GhPRR9可推迟开花时间，反向证明其调节陆地棉早花的功能。
图 5 陆地棉病毒诱导(VIGS)植株的表型及影响Figure 5 Phenotype and effect of G. hirsutum virus induced silencing (VIGS) plants3. 讨论
本研究共鉴定出陆地棉14个GhPRR亚家族成员，成员含有CCT和REC保守结构域，说明其行使转录因子功能。转录组分析显示：大部分成员主要在开花前的茎叶、纤维发育后期和胚珠发育中期发挥作用，表明大部分成员可能存在功能冗余或协同拮抗作用。启动子元件分析显示：陆地棉GhPRR亚家族可能频繁地参与光感效应相关的生理过程，这与在拟南芥的结果中一致，据此可推测其与拟南芥同源基因作用相似。进化分析表明：陆地棉GhPRR亚家族成员基因数量多于拟南芥。前人研究也发现：棉花基因组进化加倍使该家族基因得到了扩增[52]。
对过表达株系研究发现：抽薹日期、开花日期都稍有提前，抽薹高度显著高于同期野生型植株，证明GhPRR9可以使拟南芥花期提前。构建GFP表达载体侵染烟草叶片，表明GhPRR9蛋白定位于细胞核，与生物信息学分析相互印证，进一步确认该基因行使转录因子的功能。对GhPRR9基因1 d内表达水平分析显示：光暗交替条件下基因表达量存在着周期性变化，按照其表达模式推断该基因在光照开始后积累，中午达到顶峰后慢慢下降，这与拟南芥同源基因的表达模式[53]相似，据此推测，陆地棉早花基因GhPRR9可能与拟南芥中的同源基因行使着类似的功能。陆地棉三叶期叶片的基因表达量结果显示：GhPRR9基因在早熟种中表达量高于晚熟种，据此可推断其与早熟性状有正向关联。构建VIGS株系发现：沉默株系高度降低，生育期推迟，反向证明了其促进生育期的功能。启动子分析显示：光和赤霉素可能影响该基因的转录。GUS染色结果显示：启动子上游500~2 000 bp可能存在关键调控元件。有研究显示：陆地棉转录因子与通路主要基因启动子的结合可随温度产生变化[54]，且同源转录因子可能存在相互调控的作用[55]。
4. 结论
本研究预测了陆地棉GhPRR亚家族的功能和作用模式，找到拟南芥早花基因AtTOC1的陆地棉同源基因GhPRR9，并成功克隆，构建遗传转化株系对其功能进行验证显示：GhPRR9对早花性状存在正向促进作用。
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图 2 等高反坡阶整地下土壤酶活性分布特征
Figure 2 Distribution of soil enzyme activities under contour reverse-slope terrace measures
图 3 等高反坡阶整地下土壤养分与酶活性冗余分析
Figure 3 Redundancy analysis of soil nutrients and soil enzyme activities under contour reverse-slope terrace measures
图 4 等高反坡阶措施下土壤养分特征与酶活性间的相关性分析
Figure 4 Correlation analysis between soil nutrient characteristics and soil enzyme activities under contour reverse-slope terrace measures
表 1 等高反坡阶整地下土壤养分空间分布
Table 1. Spatial distribution of soil nutrients under contour reverse-slope terrace measures
取样
位置土层/
cm实施
措施pH 有机质/
(g·kg−1)全氮/
(g·kg−1)碱解氮/
(mg·kg−1)全磷/
(g·kg−1)速效磷/
(mg·kg−1)速效钾/
(mg·kg−1)阶上 0~10 ck 4.5±0.0 Ca 23.3±0.3 Ca 5.7±0.0 Ca 78.1±1.0 Ba 0.3±0.0 Ba 16.8±0.4 Ba 45.4±0.4 Ba 1 a 4.7±0.0 Ba 34.2±1.5 Ba 8.9±0.1 Ba 104.7±2.5 Aa 0.3±0.0 Ba 16.8±0.4 Ba 53.8±2.2 Aa 10 a 4.9±0.0 Aa 55.6±0.3 Aa 11.9±0.1 Aa 109.2±2.4 Aa 0.7±0.1 Aa 18.7±0.3 Aa 62.2±1.7 Aa 10~20 ck 4.3±0.0 Ca 18.3±0.8 Bb 4.7±0.1 Bab 41.4±0.7 Bb 0.3±0.0 Ba 14.8±0.6 ABb 43.2±0.4 Bb 1 a 4.6±0.1 Bab 18.4±1.5 Bb 5.7±0.2 Bb − 0.3±0.0 Bb 12.8±0.5 Bb 46.4±1.7 ABab 10 a 4.8±0.0 Aa 47.9±0.7 Ab 8.1±0.1 Ab 89.0±0.8 Ab 0.4±0.1 Ab 17.6±1.4 Aa 52.2±0.4 Ab 20~30 ck 4.4±0.0 Ba 13.4±0.8 Bc 3.4±0.2 Cb − 0.3±0.0 Ba 12.1±0.4 Ac 40.6±0.4 Cc 1 a 4.5±0.1 Bb 15.3±1.4 Bbc 5.2±0.2 Bb − 0.3±0.0 Bb 10.9±0.6 Abc 44.2±1.2 Bab 10 a 4.7±0.0 Aa 34.0±0.5 Ac 6.5±0.4 Ac 64.7±2.0 Ac 0.3±0.0 Ab 12.4±0.1 Ab 51.7±0.1 Ab 30~40 ck 4.4±0.1 Aa 8.0±1.3 Bd 2.9±0.1 Bb − 0.2±0.0 Ab 9.9±0.2 Ad 39.6±0.5 Bc 1 a 4.5±0.1 Ab 11.7±0.7 Bc 3.3±0.2 Bc − 0.2±0.0 Ab 10.5±0.7 Ac 43.6±0.8 Bb 10 a 4.9±0.2 Aa 26.0±1.4 Ad 4.4±0.2 Ad 59.6±2.8 Ac 0.3±0.0 Ab 11.2±0.1 Ab 49.7±1.8 Ab 阶下 0~10 ck 4.5±0.0 Ca 20.9±2.1 Ca 6.1±0.2 Ba 84.6±1.8 Ba 0.3±0.0 Ca 17.1±0.2 Ba 45.8±0.2 Ba 1 a 5.1±0.0 Ba 39.4±0.7 Ba 11.8±0.1 Aa 138.9±2.4 Ba 0.5±0.0 Ba 16.0±1.0 Ba 60.6±0.5 Aa 10 a 4.8±0.0 Aa 63.0±0.2 Aa 13.2±0.3 Aa 155.8±4.2 Aa 1.3±0.1 Aa 30.6±0.7 Aa 67.5±0.4 Aa 10~20 ck 4.5±0.0 Ca 16.7±0.6 Cab 5.3±0.2 Ca 56.2±5.0 Bb 0.3±0.0 Ca 15.5±0.3 Bb 44.6±0.5 Ba 1 a 4.9±0.0 Bab 25.8±0.9 Bb 9.2±0.1 Bb 79.0±16.0 Bb 0.4±0.0 Ba 14.8±0.8 Bb 51.6±0.8 Ab 10 a 4.7±0.0Aab 53.0±1.4 Ab 11.5±0.0 Ab 142.0±12.3 Aa 1.0±0.0 Ab 25.9±0.5 Ab 56.8±0.6 Ab 20~30 ck 4.4±0.1 Ba 15.0±0.8 Cb 3.8±0.1 Bb 38.6±5.8 Bc 0.3±0.0 Bab 12.9±0.2 Bc 44.5±0.6 Ba 1 a 4.8±0.1 Abc 21.9±0.8 Bc 6.4±0.5 Ac 50.2±10.4 Bbc 0.3±0.0 Bb 12.0±0.6 Bbc 44.3±0.7 Bb 10 a 4.6±0.0 Ab 39.4±0.9 AC 7.7±0.2 Ac 86.5±0.4 Ab 0.7±0.0 Ac 17.6±0.1 Ac 51.3±0.8 Ac 30~40 ck 4.5±0.0 Aa 10.6±0.7 Bc 3.1±0.3 Bb − 0.2±0.0 Bb 11.7±0.4 Bd 41.7±0.2 Ba 1 a 4.7±0.1 Ac 12.0±1.1 Bd 4.1±0.4 Ad 28.6±4.4 Bc 0.3±0.0 Bb 10.5±0.9 Bc 41.9±0.7 Bb 10 a 4.6±0.1 Ab 26.4±1.3 Ad 5.0±0.0 Ad 63.8±6.3 Ab 0.6±0.0 Ac 16.4±0.8 Ac 50.2±0.3 Ac 说明：ck表示无整地措施；1 a表示实施1 a的等高反坡阶整地；10 a表示实施10 a的等高反坡阶整地；−表示未检出。不同大写字母表示同一土层不同整地措施间差异显著(P＜0.05)；不同小写字母表示同一整地措施不同土层间差异显著(P＜0.05)。 
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