为探究寒温带白桦(Betula platyphylla)次生林土壤酶活性随林龄变化的动态特征,分析土壤酶活性与环境因子的关系,选择大兴安岭北部不同林龄(30、45、66 a)白桦林为研究对象,测定土壤深度(h)为0-1、4.77~70.34 mg·g-1、0.90~11.12 mg·g-1、0.07~0.75 mg·g-1。林龄对土壤酶活性有显著影响,林龄为30 a时,白桦林土壤酶活性较低;林龄为45 a时,白桦林土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶活性相对较高,林龄为66 a时,白桦林土壤脲酶活性较高。林龄为30...
2013年8月13日10月2日,在大兴安岭冻土区,采集0~30 cm深度的土壤,通过室内模拟培养实验,分析了3种温度和添加白毛羊胡子草(Eriophorum vaginatum)根系条件下,土壤碳、氮含量和土壤酶活性。研究结果表明,在5℃条件下,培养50 d后,未添加根系的土壤样品溶解性有机碳含量、微生物量碳含量、铵态氮含量、硝态氮含量、蔗糖酶活性和脲酶活性分别为249~312μg/g、2 442~3 150μg/g、98.43~216μg/g、15.58~17.07μg/g、22.37~54.63 mg/(g·24 h)和1.94~2.32 mg/(g·24 h);在添加根系条件下,土壤溶解性有机碳、硝态氮、铵态氮含量都增大,土壤蔗糖酶活性增强。在10℃且未添加根系的培养条件下,其分别为396~425μg/g、1 831~2 686μg/g、107~342μg/g、18.33~20.05μg/g、23.96~50.34 mg/(g·24 h)和1.52~2.01 mg/(g·24 h);在添加根系条件下,土壤溶解性有机碳、微生物量碳含量都增大,土壤蔗糖酶和脲酶活...
[目的]研究大兴安岭多年冻土区不同森林植被类型不同深度土壤碳、氮含量及相关酶活性的特征,为深入了解冻土区森林湿地的碳、氮动态及冻土区生态环境保护提供理论依据。[方法]以大兴安岭典型植被类型落叶松、樟子松及白桦为研究对象,分析不同植被不同土层碳、氮含量及相关酶活性特征。[结果]随着土壤深度的增加,不同植被类型土壤溶解性有机碳、土壤有机碳、土壤硝态氮、土壤铵态氮、土壤脲酶、土壤蔗糖酶均逐层降低。0~10 cm土层,土壤溶解性有机碳含量落叶松分别显著高于樟子松和白桦(P<0.01);樟子松铵态氮、硝态氮含量分别显著高于落叶松、白桦(P<0.05);脲酶活性落叶松最高,分别为樟子松和白桦的1.44倍、1.28倍(P<0.05);蔗糖酶活性由低到高依次为落叶松、樟子松、白桦(P<0.05)。10~20、20~30 cm土层与其规律相似。相关性分析表明,蔗糖酶对土壤有机碳、溶解性有机碳含量的影响最大,其相关系数分别为0.945、0.931(P<0.01)。脲酶对铵态氮含量的影响较大,相关系数为0.790(P<0.05)。[结论]大兴安岭多年冻土区不同森林湿地植被...
冻融循环是影响土壤碳氮生物地球化学过程较为重要的因素。在全球变化背景下,冻融作用对冻土区土壤碳库稳定性及其关键生物地球化学过程影响研究是当前国际热点,尤其是冻融作用影响下多年冻土区泥炭地土壤有机碳矿化研究目前仍未明确。选取我国大兴安岭多年冻土区泥炭地表层(0~15 cm)和深层(15~30 cm)土壤,采用冻融试验及室内培养方法,探索分析了冻融作用影响下泥炭地土壤有机碳矿化特征,并从土壤活性碳和土壤酶活性角度阐述了影响机制。结果表明在短期的培养中,土壤有机碳矿化量在483~2836 mg/kg间波动,而冻融循环均显著降低了表层和深层土壤有机碳矿化量,并且对深层土壤有机碳的矿化抑制作用更为明显,高达76%。值得注意的是,冻融循环却明显促进了CH4的排放,尤其是表层土壤,高达145%。冻融循环作用也显著增加了土壤可溶性有机碳(DOC)含量,但却降低了土壤微生物量碳(MBC)以及土壤纤维素酶、淀粉酶和蔗糖酶活性。冻融作用下低的土壤酶活性以及相对低质量碳是抑制土壤有机碳矿化的原因。全球变暖背景下,与单纯温度增加所导致的土壤有机碳矿化释放量相比,冻融循环作用能降低大兴安岭泥...
为了研究马衔山多年冻土区和非多年冻土区土壤微生物碳氮、土壤酶活性的差异,选取多年冻土区、季节冻土区和交界区为对象,分析了0~30 cm土层微生物碳氮和转化酶、脲酶、中性磷酸酶、淀粉酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶酶活性不同季节的变化特征。结果表明:全氮、总有机碳、微生物量碳氮与多数土壤酶之间呈显著相关关系。在不同区域,土壤微生物碳氮均在0~10 cm含量最高,10~20 cm次之,20~30 cm最低。土壤微生物碳氮在生长季表现为含量逐渐增加,但是多年冻土区与季节冻土区差异不大。土壤酶活性在深度方面表现与微生物碳氮含量变化一致。土壤酶并无的季节变化规律。在多年冻土区,转化酶、多酚氧化酶和磷酸酶活性明显高于非多年冻土区。本研究表明,尽管多年冻土区的植被和土壤总有机碳明显高于非多年冻土区,其土壤微生物碳氮含量相当,且一些土壤酶活性也相当。说明非多年冻土区土壤的生物地球化学相对强度较大。因此,多年冻土退化后可能会导致生态系统的退化。
【中文摘要】本项目通过均质化土壤原位培养研究低温季节西南亚高山土壤温度动态与冻融特征、活性有机碳与酶活性及变化格局、活性组分沿海拔变化规律,揭示环境变化下土壤冻融格局、土壤碳与酶等响应特征。(1)凋落物缩短土壤冻结时间和减少冻融交替次数、降低冻融深度;雪被对冻融时间长度、冻融交替次数、冻结深度影响不明显;土壤温度多高于-5℃,以日冻融循环为主。(2)除EOC与POC受积雪影响不显著、POC受凋落物效应不显著外,各组分含量均受积雪与凋落物显著影响;活性有机碳组分受时间影响显著;LFOC对覆盖处理、深度、时间及交互作用响应均显著,最适作为环境变化土壤有机碳短期效应指标。(3)除纤维素酶、转化酶对积雪效应不显著外,其余酶对积雪和凋落物覆盖的效应显著;纤维素酶、转化酶和多酚氧化酶较适作亚高山短期土壤生化效应指标。(4)随冻融周期和次数增加,POC逐渐增加到一个稳定水平而LFOC随之降低;MBC随冻融次数增加而降低;冻结最低温影响POC、DOC和EOC含量;土壤含水量影响POC、MBC和LFOC。(5)POC和LFOC比例随海拔上升;腐殖质层POC(96.07%)和LFOC(87.62%)动态影响土壤碳。
2009-01