土壤增温对亚热带杉木幼树不同深度土壤微生物胞外酶活性的影响

摘要：

土壤微生物胞外酶可有效反映气候变暖对土壤微生物功能和土壤有机质分解的影响.目前关于气候变暖对土壤微生物胞外酶活性(EEAs)影响的相关研究主要关注有机碳含量较丰富的表层土壤(0～20 cm),而对深层土壤(＞20 cm) EEAs的研究仍较缺乏.因此,本研究关注土壤增温对亚热带不同深度(0～ 10 cm、10～20 cm、20～40 cm和40～ 60 cm)EEAs的影响及主要调控因素,其中微生物胞外酶包括参与碳循环的β-葡萄糖苷酶(BG)、纤维二糖水解酶(CBH)、酚氧化酶(PHO)和过氧化物氧化酶(PEO).结果表明:土壤增温提高了0～10 cm和10～20 cm土壤所有胞外酶的活性(18％～69％).在20 cm以下的深层土壤中,土壤增温仅显著提高了20～40 cm的PHO(10％),而对其余胞外酶的活性无显著影响或有一定的抑制作用(13％～31％).冗余分析(RDA)结果表明:在微生物可利用有机碳较丰富的表层土壤中,铵态氮(NH4+-N)和土壤含水率(M)是调控EEAs的主要因素,增温增强了微生物与植物之间的养分竞争,因而提高EEAs以获取微生物所需的养分NH4+-N;而在微生物底物有效性较低的深层土壤中,EEAs主要受可溶性有机质(可溶性有机碳和可溶性有机氮)和微生物生物量(MBC)的影响,增温提高深层土壤可溶性有机质的含量,为微生物提供更多的底物,减少微生物对EEAs的需求,进而降低EEAs.本研究发现,不同深度EEAs对土壤增温具有不同响应,且土壤增温条件下表层和深层土壤的EEAs具有明显不同的调控因素.因此,加强不同深度土壤微生物的研究对于准确评估生态系统碳循环对全球变暖的响应具有重要意义.

关键词：增温、土壤深度、胞外酶活性

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资助基金：海峡联合基金项目U1505233;国家重点基础研究发展计划项目2014CB954003

在线出版日期：2019-05-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：832-840