毛乌素沙地生物土壤结皮对油蒿群落土壤酶活性的影响 |
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引用本文: | 孙永琦,冯薇,张宇清,秦树高,毛赫楠.毛乌素沙地生物土壤结皮对油蒿群落土壤酶活性的影响[J].北京林业大学学报,2020,42(11):82-90. |
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作者姓名: | 孙永琦 冯薇 张宇清 秦树高 毛赫楠 |
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作者单位: | 1.北京林业大学水土保持学院,宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站,北京 100083 |
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基金项目: | 毛乌素沙地地衣结皮层微生物群落结构及其固碳功能(31600584) |
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摘 要: | 目的 通过研究生物土壤结皮对毛乌素沙地油蒿群落土壤酶活性的影响,探究半干旱区不同类型生物土壤结皮对土壤养分周转的作用,为认识生物土壤结皮对沙地植被恢复的影响提供理论参考。 方法 以宁夏盐池毛乌素沙地油蒿灌丛间的裸地、地衣结皮和苔藓结皮为研究对象,分析油蒿灌丛间裸地土壤(0 ~ 5 cm)、地衣结皮层和苔藓结皮层(0 ~ 1 cm)及其下层土壤(1 ~ 5 cm)的土壤理化性质和土壤酶活性的变化特征。 结果 (1)地衣结皮层和苔藓结皮层均显著改善油蒿灌木群落的土壤理化性质,且苔藓结皮层改善作用更为明显。地衣结皮层和苔藓结皮层相比油蒿灌丛间裸地,土壤有机碳含量(SOC)分别提高3.30倍和6.51倍,微生物量碳含量(MBC)分别显著提高2.79倍和6.58倍,微生物量氮含量(MBN)分别显著提高3.49倍和12.73倍,全氮含量(TN)分别提高2.67倍和4.46倍,全磷含量(TP)分别显著提高1.82倍和2.06倍。生物土壤结皮下层土壤与灌丛间裸地相比微生物量氮(MBN)、TN和TP之间无显著差异,MBC显著降低。(2)与油蒿灌丛间裸地相比,地衣结皮层和苔藓结皮层显著提高了土壤转化酶和脲酶活性,其中,地衣结皮层分别提高转化酶和脲酶活性3.58倍和2.80倍。苔藓结皮层显著提高转化酶活性4.23倍。碱性磷酸酶活性则无显著影响。另外,生物土壤结皮层下土壤3种酶活性均无显著提高。(3)土壤理化性质显著影响3种土壤酶活性。SOC、MBC、MBN、TN和TP与土壤转化酶活性呈显著正相关,pH与土壤转化酶活性显著负相关。SOC、MBN和TP与土壤脲酶活性显著正相关。pH与土壤碱性磷酸酶活性显著负相关。 结论 地衣结皮和苔藓结皮均能加速油蒿灌丛土壤碳素周转;氮素周转则主要由地衣结皮调控。另外,仅结皮层能提高油蒿群落养分周转。研究结果表明,生物土壤结皮可以加速油蒿群落间土壤养分的周转和提高土壤质量,促进该区域植被和荒漠生态系统的恢复。
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关 键 词: | 毛乌素沙地 油蒿群落 地衣结皮 苔藓结皮 土壤酶活性 |
收稿时间: | 2019-02-20 |
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