發(fā)布時間：2021-09-18 15:06

　　以青藏高原東緣尕海濕地不同植被退化程度樣地為研究對象,采用定位研究與室內(nèi)試驗相結(jié)合的方法,研究植被退化過程對土壤有機碳和土壤酶活性的影響。結(jié)果表明:植被退化顯著影響土壤有機碳含量和土壤酶活性,降低了土壤有機碳的含量和酶促反應(yīng)效率,且這種影響隨土層深度變化有所不同。四種植被退化階段有機碳含量和酶活性均值總體上（0～100 cm）表現(xiàn)為未退化>輕度退化>中度退化>重度退化。不同土層中,20～40 cm土層的有機碳含量中度退化>輕度退化;0～10 cm土層中淀粉酶和纖二糖酶中度退化階段活性值較高;20～100 cm土層中蔗糖酶重度退化階段活性值最高,纖二糖酶活性重度退化>中度退化。同一退化程度土壤有機碳含量、蔗糖酶和纖二糖酶活性隨土層深度增加顯著降低（P<0.05）;淀粉酶和纖維素酶活性在>40 cm土層中活性值有所上升,整體呈波動下降趨勢。 

【文章來源】：自然資源學(xué)報. 2020,35(05)北大核心CSSCICSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

不同植被退化階段土壤有機碳含量

由表2可以看出，SOC含量與蔗糖酶、淀粉酶、纖二糖酶和纖維素酶活性均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系（P<0.01），說明土壤酶活性與SOC含量密切相關(guān)。SOC與四種酶的相關(guān)程度表現(xiàn)為：蔗糖酶（r=0.946）>纖二糖酶（r=0.871）>纖維素酶（r=0.803）>淀粉酶（r=0.644），表明蔗糖酶的變化對SOC的響應(yīng)更大。四種土壤酶之間也呈極顯著正相關(guān)關(guān)系（P<0.01）。地上生物量與SOC和四種土壤酶之間均呈顯著或極顯著正相關(guān)關(guān)系，這表明植被退化引起的地上生物量變化可能直接或者通過影響濕地土壤酶活性，從而影響土壤有機碳分布特征。3 結(jié)論與討論

隨著植被退化程度的加劇，SOC含量逐漸降低（圖1），表明尕海濕地植被退化伴隨著碳庫的損失，濕地碳匯功能減弱。夏品華等[5]對貴州草海濕地的研究發(fā)現(xiàn)，沿濕地退化梯度表層土壤有機碳含量降低，這與本文研究結(jié)果一致。尕海濕地植被退化過程中群落組成和結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，生物量隨退化演替逐漸減�。ū�1），使得SOC輸入量降低；其次，隨植被退化演替的進行，地表植被覆蓋度降低，土壤裸露，表面溫度增加，同時濕地土壤含水量減少，地下水位降低[23]，濕地土壤由淹水的缺氧環(huán)境進入復(fù)氧環(huán)境，導(dǎo)致土壤微生物活性增強，加速了SOC分解，引起SOC礦化量增加，積累量減少[24]。因此，SOC含量沿退化梯度呈下降趨勢。從土壤垂直剖面看，同一退化程度SOC含量隨土層深度增加而降低，且表層土壤（0～10 cm和10～20 cm）明顯高于深層土壤（20～40 cm、40～60 cm、60～80 cm和80～100 cm）。這是由于多數(shù)情況下植物大部分功能細根集聚在表層，如尕海濕地優(yōu)勢種矮篙草，其根系量的85%集中在0～20 cm土層[11]，使得土壤的根系分泌物含量較高，根系周轉(zhuǎn)速率更快，且表層是植物枯枝落葉的輸入層，土壤腐殖質(zhì)含量較高，為微生物創(chuàng)造了良好的生長條件，使微生物在這一范圍較為活躍，微生物分解腐殖質(zhì)進一步增加了SOC含量，因此SOC在土壤表層富集。隨著土層深度增加，根系密度變小，凋落物輸入量減少，SOC含量隨之降低[5]。研究發(fā)現(xiàn)，尕海濕地不同植被退化類型下四種土壤酶的活性均值變化一致，均隨著退化程度的加劇土壤酶活性顯著降低（P<0.05），表明植被退化使得土壤酶活性減弱。秦嘉海等[25]對祁連山黑河不同退化草地土壤的研究顯示酶活性隨土壤退化加劇而降低，與本文結(jié)果一致。植被特征與土壤密切相關(guān)，植物的蓋度變化引起環(huán)境（光、溫度）變化，同時根系的機械作用和分泌物也能直接或間接影響土壤生化性質(zhì)[26]。尕海濕地不同植被退化類型地上植被特征不同（表1），土壤獲得的水分、光照資源也就不同，導(dǎo)致土壤水熱條件和通氣狀況有明顯差異。植被退化不明顯的區(qū)域種類豐富，豐富度和均勻度指數(shù)較高，同時根系較多，這有利于土壤有機質(zhì)及養(yǎng)分的累積[27]，使土壤酶有充足的反應(yīng)底物。同時土壤質(zhì)地疏松，水、熱和氧氣條件較好，微生物活動旺盛，代謝產(chǎn)酶能力強，促進了土壤酶的增殖和積累，并提高了土壤酶的分解能力。植被退化程度越高土壤越貧瘠，植物蓋度降低，地上、地下生物量減少，而植被根系分泌及殘體分解是土壤酶的主要來源，生物量的減少使得由植被分泌或分解產(chǎn)生的酶來源減少；同時，土壤結(jié)構(gòu)變差，緊實度增加，而孔隙度減小，不利于氧氣交換[28]，進而導(dǎo)致土壤呼吸減弱，微生物活性降低，從而抑制了土壤酶活性的發(fā)展。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]貴州高原草海濕地退化對土壤有機碳及酶活性分布的影響[D]. 黎楊.貴州師范大學(xué) 2017
[2]杉木人工林不同發(fā)育階段土壤纖維素酶活性變化規(guī)律及機理的研究[D]. 塔娜.北京林業(yè)大學(xué) 2012
[3]黔中石灰?guī)r土壤酶和灌木林植物物種多樣性研究[D]. 李媛媛.貴州大學(xué) 2008



本文編號：3400354