黄土高原生物结皮形成过程中土壤胞外酶活性及其化学计量变化特征

摘要：

生物土壤结皮在增强土壤抵抗水蚀风蚀能力、改善土壤养分等方面发挥着重要作用,土壤胞外酶活性可作为土壤生化反应强度的微生物指标,对理解荒漠生态系统微生物参与的养分循环过程具有重要意义.选取黄土高原神木县六道沟小流域5个生物结皮发育阶段(裸沙地、全藻结皮、藻-藓混生结皮、藓-藻混生结皮、全藓结皮)的土壤作为研究对象,研究生物结皮发育过程中土壤胞外酶活性(β-1,4-葡萄糖苷酶、β-1,4-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基多肽酶和碱性磷酸酶)及其化学计量的变化特征.结果表明:(1)土壤4种胞外酶活性均随生物结皮发育序列变化显著增加,全藓结皮土壤显著大于全藻结皮土壤(P<0.05).(2)生物土壤结皮层胞外酶活性显著高于下层土壤,且胞外酶活性随着土层深度的加深不断降低.(3)相关性分析表明,土壤C、N、P、土壤C:P、土壤N:P均与土壤胞外酶活性呈极显著正相关关系(P<0.05).(4)有结皮覆盖土壤的养分含量及土壤胞外酶活性显著高于裸沙地,全藓结皮土壤的养分含量及土壤胞外酶活性显著高于全藻结皮土壤.(5)标准化主轴估计表明,土壤胞外酶活性随着生物结皮的发育均有明显增强并呈现稳态特征,N-获取酶和P-获取酶相对于C-获取酶之间的斜率呈现等容关系,这一结果表明土壤微生物通过稳态调控胞外酶化学计量特征,在干旱半干旱生态系统养分循环过程中具有重要作用.

关键词：生物土壤结皮、发育序列、胞外酶、化学计量、黄土高原

所属期刊栏目：39

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-04-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：456-468