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本研究模拟三峡库区消落带水文特征,设置三个不同的处理阶段,阶段I为淹水阶段,包括常规供水(C),半淹(HS)和全淹(F)三个处理组；阶段II为干旱阶段,将阶段I的处理组再随机分为两个处理组,一组继续保持阶段I的水分处理,另一组进行轻度干旱胁迫处理,此时,处理组包括常规供水(C),半淹(HS),全淹(FS),常规供水—轻度干旱(CD),半淹—轻度干旱(HSD)和全淹—轻度干旱(FSD)6种不同水分处理组；阶段II1时将所有处理组恢复到正常供水处理,整个处理持续166d。测试的化学指标包括土壤pH值,有机质(OM)、碱解氮(AN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)、全氮(TN)、全磷(TP)和全钾(TK)含量；生物学指标包括土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性。结果表明：(1)阶段I结束时,C组和HS组水杉幼树盆栽土壤的氮素及TP含量较无植物组显著下降,HS组的AP含量及F组的氮素和TP含量显著升高；与正常供水组(C组)相比,淹水处理增高了水杉幼树盆栽土壤的pH值和OM含量,降低了其AP含量,而FS组水杉土壤的TN、TP和AN含量分别较C组显著升高17.1%,16.9%和34.2%。且与C组相比,短期淹水(75 d)处理后HS和FS组土壤的蔗糖酶活性分别下降了44.2%和47.1%；脲酶活性分别下降了9.3%和14.0%；碱性磷酸酶活性分别下降了56.9%和35.4%。 (2)阶段II结束时,前期水淹增加了水杉幼树实生土壤pH值、OM、AN和AP含量后期对干旱的敏感性；与无植物组相比,水杉幼树的栽植增加了除C组外的其他水分处理组土壤的OM含量；在水杉盆栽土壤中,与C组相比,HS和FS组的pH值分别升高2.6%和3.8%,OM含量却未出现显著差异。且经历长期淹水(145d)后,与对照组C相比,FS组蔗糖酶活性降低了26.3%,HS、FS的土壤磷酸酶活性分别降低了59.6%和32.4%,而脲酶活性分别升高了20%和26.5%。淹水处理并未对土壤过氧化氢酶活性产生显著影响。经过60 d的干旱处理后,与CD组相比,HSD、FD组土壤脲酶活性分别下降了21.5%和24.3%,土壤磷酸酶活性则降低了62.5%和44.6%。(3)经过21 d的正常供水处理,HS、HSD组水杉土壤的pH值较无植物组土壤显著下降,所有水淹组土壤的OM含量则显著升高,与此同时,C组、CD组的TN和CD组的TP含量显著升高；各淹水处理组的水杉土壤在恢复生长后,其pH值及多项营养元素含量均已恢复至C组水平,HSD和FD组水杉土壤的所有化学性质亦恢复至CD组水平。而就土壤酶活性而言,除过氧化氢酶外,所有处理组水杉幼苗盆栽土壤的酶活性均恢复至C组水平。(4)在对水杉幼树盆栽土壤化学性质的相关分析中发现,OM、TN、TP和AN含量两两之间存在极显著的正相关,pH值与OM、TN、TP、TN含量呈极显著负相关关系。而对水杉幼树实生土壤酶活性进行相关性分析时发现,除了脲酶活性与碱性磷酸酶活性呈极显著正相关关系外,水杉幼树实生土壤其余各酶活性间并无显著性关系存在另外,本研究基于固定监测样地,对1个淹水周期后的三峡库区消落带水杉土壤进行采样测试,以揭示人工种植水杉对消落带土壤的pH值、营养元素含量以及土壤酶活性的影响。课题组于2013年9月15日在三峡库区汝溪河流域消落带将同模拟试验一批的水杉幼苗盆栽固定于按165 m、170 m、175 m三个不同的海拔位上,其中每个海拔位固定6株水杉盆栽,共18株,根据该流域水位变化,经过一个水位涨落周期后,在2014年6月7日进行野外取样,并对土壤营养元素含量及酶活性进行测试。测试结果表明：低海拔(L)和中海拔(M)水杉土壤pH值分别显著高出高海拔(H)水杉土壤pH值3.14%和2.91%；而水杉OM含量在三个海拔间并未出现显著差异性。土壤TN、TK、AN及AP含量在三个海拔间的差异性并未达到显著水平；栽植于H线上的水杉幼树实生土壤TP含量分别较L、M线水杉土壤TP含量显著高1.02倍和56.92%；M海拔位的AK在三组之中处于最高值,分别高出L、H线水杉上的土壤AK含量63.60%和18.30%。H和M线上的水杉土壤过氧化氢酶活性分别显著高出L组1.43倍和1.01倍；H线上的土壤蔗糖酶活性显著高出M线59.32%,而M与另外两个海拔位水杉土壤蔗糖酶活性并无显著性差异；土壤脲酶活性在H线上出现最高值,分别较L、M线2.12和1.02倍；M线上的土壤碱性磷酸酶活性分别显著高出L和H海拔位79.87%和67.60%。此外,对水杉幼树实生土壤pH值、营养元素含量以及酶活性进行相关性分析,结果表明,TN含量与AN含量及碱性磷酸酶活性呈显著或极显著正相关关系,TP含量与蔗糖酶、过氧化氢酶活性呈显著或极显著正相关关系。土壤酶活性之间亦有显著性关系存在,其中,过氧化氢酶活性与蔗糖酶活性呈显著正相关,与碱性磷酸酶活性呈极显著正相关。本研究发现,水杉属于较耐水淹树种,经历166 d的模拟全淹处理后,其存活率仍保持100%,可以考虑作为三峡库区消落带植被恢复的树种之一,同时在退水期时应及时浇水灌溉,避免将其置于干旱环境当中。但在野外原位栽植于165 m海拔位上的的水杉幼树在经历一个淹水周期后全部死亡,说明水杉在更为复杂的原位环境下较难适应长时间、大尺度的水淹胁迫,因此在原位实地进行水杉幼树植被构建时应充分考虑水杉的这一特点,因地制宜,确保避免不必要的人力及物力的浪费。针对水杉土壤化学特性及酶活性的不同变化规律,本研究还发现室内模拟研究与野外原位研究结果存在不同之处,因此在实际研究中需要考虑更多方面因素,具体问题具体分析。