换一批干旱背景下土壤酶活性对石砾含量变化的响应
Response of soil enzyme activity to changes in rock fragment content under drought condition
摘要人为活动干扰导致的土壤石砾增加将引起土壤结构及水文过程变化,从而影响土壤生物学特征.土壤酶活性是重要的土壤生物学特征之一,与土壤养分循环紧密相关,然而石质含量变化梯度上土壤酶活性的变化规律与机制不清楚.为探明土壤酶活性对石砾含量变化的响应及机制,在岷江干旱河谷通过半控制试验设置4个石砾体积含量梯度(0％、25％、50％和75％,V/V),比较分析5种土壤酶活性随石砾含量和土层的变化特点,多元统计分析揭示石砾含量梯度上影响胞外酶活性的关键土壤因子.发现所有土壤酶活性在不同石砾含量处理之间存在显著差异,而水解酶在土层之间具有显著差异,但石砾含量与土层交互作用对酶活性无显著影响.土壤中高石砾含量(75％)可抑制水解酶活性,并且降低不同土层之间酶活性的差异.在无石砾(0％)和低石砾(25％)处理下,各土层中水解酶活性具有先增加后减少的变化规律,而在中等(50％)和高石砾含量条件下,不同土层酶活性垂直变化较小.土壤水分和有效磷与所有土壤酶活性呈显著正相关,而pH和铵态氮与部分土壤酶活性呈显著负相关.主成分分析结果显示,前两个轴解释了总变异的70.3％,其中PC1轴解释了59％的变异.本研究结果表明土壤养分和水分是影响土壤酶活性的主要因子,并且低石砾含量土壤中养分、水分与酶活性之间的关联更加紧密;结果可为阐明土壤结构与功能的关系提供新证据以及为石质土壤的生物改良提供科学指导.
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