不同覆盖处理下西南亚高山森林土壤颗粒态有机碳的季节动态

【目的】研究不同覆盖处理对西南亚高山森林土壤颗粒态有机碳动态的影响。【方法】利用均质化重装土柱在凋落物和积雪不同的土表覆盖处理下(裸土除雪BNS、裸土覆雪BS、凋落物除雪LNS、凋落物覆雪LS)进行原位培养,在不同时间采集原位培养土柱,分别测定0~10cm和10~20cm深度土壤颗粒态有机碳(Particulate organic carbon,POC)含量。【结果】不同处理下土壤表层(0~10cm)与表下层(10~20cm)POC含量在短期内均具有一定的稳定性,但低温季节和非冻融季节含量变化显著;各处理下POC在低温季节中期高于前期和末期;效应分析显示,采样时间(温度)对POC含量影响显著,而凋落物和积雪覆盖对土壤POC含量影响不显著,但各种采样时间(温度)、覆盖和土壤深度等因素对土壤POC动态有交互作用。【结论】亚高山土壤POC主要是在低温季节前期和中期形成和积累,在非冻融季节消耗,温度因素比土表覆盖更显著影响土壤POC的季节动态。气温升高将导致高海拔土壤低温季节缩短和非冻融季节延长,可能促进高海拔土壤有机碳库中积累的大量POC消耗,使高海拔土壤成为一个潜在的碳源。     

川西高寒土壤酶的动力学及热力学特征研究

土壤酶动力学与热力学特征对于揭示土壤生物化学过程及其对环境变化的响应具有重要意义。本文采用微孔板荧光法,分析了川西高寒森林土壤中磷酸单酯酶(PME)、β-葡萄糖苷酶(BG)、β-N-乙酰氨基葡萄糖酶(NAG)、纤维二糖水解酶(CBH)的动力学及热力学特征。结果表明,在酶动力学方面,这4种酶活性均随底物浓度(0~0.28 mmol/L)的增加而升高,当底物浓度为0.28 mmol/L时,PME、BG、CBH和NAG活性分别达到109.01、52.53、6.51和6.63μmol/(g·h);土壤酶热力学方面,这4种土壤酶活性随着温度升高呈现出两种变化趋势,即持续增长型(NAG)和先升高后稳定型(PME、BG、CBH);4种酶的温度敏感性(Q10值)随着温度升高而降低,在10~20℃时Q10最高,PME、BG、CBH、NAG的最大Q10值分别为3.25、3.80、10.22和6.31。高寒土壤这4种酶在低温区间(0~20℃)具有较高的温度敏感性,土壤升温将导致酶活性显著升高,因此全球变暖导致的高寒土壤升温,将对这些酶参与的相关土壤生态与生化过程产生重要影响。     

西南亚高山-高山海拔梯度上森林土壤水溶性有机碳时间动态

利用均质化土壤重装的土柱,在川西亚高山-高山同一坡面的5个海拔高度（3 250、3 438、3 672、3 852 m和4 098 m）进行原位培养,定期采样测定土壤0～10 cm和10～20 cm水溶性有机碳（DOC）含量,揭示高寒土壤水溶性有机碳时间动态及受海拔高度的影响规律。结果表明,川西亚高山-高山森林土壤DOC主要在每年11月至次年5月的低温期间积累,在低温末期（5月）含量达到最高,土壤DOC含量在5月以后的温暖季节因消耗而逐步降低;在同一采样时间土壤DOC含量均随着海拔升高而增加。因此,因全球变暖而引起的高寒土壤低温期间缩短,将减少土壤DOC累积的时间,而可能使土壤中DOC含量降低;同时低温期缩短将可能使高寒土壤DOC消耗期延长,从而使高寒土壤碳成为一个潜在的碳源。