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李通等:《Soil Biology & Biochemistry》木本植物削弱湿地土壤胞外酶活性响应养分富集的敏感性

发布时间:2022-12-16 11:35 点击数:

人类活动和工业发展所释放的大量活性氮、磷可能会严重影响湿地土壤生物地球化学循环甚至削弱其生态系统服务功能。土壤胞外酶(soil extracellular enzyme)活性是土壤生物地球化学过程的敏感指标,但湿地中土壤胞外酶对外源氮和磷富集的响应模式仍有待评估。

因此,我院王猛教授课题组基于全球仅有的31篇在湿地中模拟氮磷沉降的研究中的782对数据进行了整合分析。为了探究不同植被类型的湿地中土壤胞外酶活性对外源氮磷输入的响应是否存在差异,进一步按照植被类型将数据分为两组,即以苔藓或苔草为优势种的湿地类型和以灌木或乔木为优势种的湿地类型。

结果显示,以苔藓或苔草为优势种的湿地中土壤胞外酶更容易受到养分富集的影响。具体来说,外源氮的输入均促进两类湿地中的碳、磷获取酶的活性;但仅在以苔藓或苔草为优势种的湿地中观察到了土壤胞外酶活性对磷富集的响应,其中,β-1,4-葡萄糖苷酶活性增加了76%、磷酸酶活性降低了78%;当氮磷同时输入时,两类湿地中的土壤胞外酶活性对养分富集均无响应。总体来看,木本植物可以抑制微生物对养分富集的响应,进而缓解外源氮磷输入对土壤有机碳固持的负面影响。本研究强调了湿地植物群落通过改变凋落物质量和地下养分竞争调控土壤胞外酶活性,并指出氮磷交互作用对土壤胞外酶的作用机制应为今后研究的重点。

研究结果以“Woody plants reduce the sensitivity of soil extracellular enzyme activity to nutrient enrichment in wetlands: A meta-analysis”为题发表在Soil Biology and Biochemistry期刊上。博士生李通为第一作者,王猛教授为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、国家重点研发项目和中央高校基本科研业务费资助。

图1 湿地生态系统土壤胞外酶活性对氮磷富集的响应

图2 土壤胞外酶活性影响因素的结构方程模型

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2021.108280


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