增温和降雨减少对杉木幼林土壤酶活性的影响

• 作者: 倪梦颖 周嘉聪 杨玉盛 江淼华 陈岳民
• 来源期刊: 生态学杂志
• 关键词: 增温 降雨减少 土壤胞外酶活性 杉木 土壤有效养分
• 年，卷（期）: 2018,（11）
• 页码范围: 3210-3219
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13292/j.1000-4890.201811.040

摘要

土壤酶在土壤过程中扮演着一个重要的角色,其通过参与凋落物和土壤有机质的分解过程从而驱动着土壤养分循环和碳循环,而影响这个过程的因素很多,主要包括温度和土壤含水量.本研究在中亚热带杉木人工幼林进行对照、增温、隔离降雨以及增温+隔离降雨联合处理实验,探究温度和水分变化对土壤胞外酶活性的影响,包括参与碳循环的β-葡萄糖苷酶( βG) 、纤维素水解酶( CBH) 、酚氧化酶( PHO) 、过氧化物酶( PEO),和参与氮循环的β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶( NAG) 以及参与磷循环的酸性磷酸酶( AP).结果表明:增温和隔离降雨以及两者的交互作用使土壤含水量、微生物生物量氮、可溶性有机氮和可溶性有机碳( DOC) 显著下降( P＜0.05).此外,增温显著增加了铵态氮( NH4 +-N) 和硝态氮含量( P＜0.05),以及βG、CBH 和NAG 酶活性( P＜0.05); 隔离降雨在一定程度上对βG、 CBH 和NAG( P＜0.05) 酶活性起到促进作用; 而增温+隔离降雨处理下,βG、CBH、NAG、 PHO、PEO 酶活性都略微上升( P＞0.05); AP 酶活性在各个处理后均剧烈下降( P＜0.05).冗余分析结果显示,全氮、NH4 +-N 和DOC 是驱动土壤酶活性变化的主要影响因子.研究表明,参与碳、氮循环的土壤酶在温度升高和降水减少下响应较为积极,酶活性有所上升,从而加速了土壤碳分解,但参与磷循环的土壤酶活性却显著下降,未来该地区的磷限制情况将进一步加剧.本研究将为未来气候变暖和降水减少下对预测养分循环和碳循环提供一定的科学依据.