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积雪覆盖变化对大兴安岭白桦次生林土壤微生物生物量和胞外酶活性的影响

Effects of snow cover changes on soil microbial biomass and extracellular enzyme activities of Betula platyphylla secondary forest in the Daxing'an Mountains

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摘要为了解气候变化情景下积雪覆盖减少对土壤微生物的影响,选取大兴安岭白桦次生林为研究对象,采用人工遮雪法,探究不同时期自然积雪和遮雪处理下土壤微生物生物量和胞外酶活性的变化特征及其关键环境驱动因子.结果显示:土壤微生物生物量碳(MBC)在积雪形成期最高、植被生长季初期最低,在积雪稳定期遮雪处理下MBC显著高于对照;在积雪稳定期自然积雪下微生物生物量氮(MBN)显著高于遮雪处理(P＜0.05);遮雪对微生物生物量磷(MBP)无显著影响(P＞0.05).在积雪稳定期和积雪融化期自然积雪下β-葡萄糖苷酶(βG)活性显著高于遮雪;自然积雪下β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)和过氧化物酶(PER)活性均在积雪稳定期显著高于遮雪处理(P＜0.05);酸性磷酸酶(AP)活性整体呈先降低后升高再降低趋势;遮雪对多酚氧化酶(PPO)活性无显著影响(P＞0.05).遮雪仅在积雪稳定期显著改变土壤微生物生物量和胞外酶化学计量比.冗余分析(RDA)发现,土壤含水率(SWC)、总磷(TP)与MBP、AP呈显著正相关;MBC受土壤总有机碳(TOC)影响较大;铵态氮(NH4+-N)与MBN呈显著正相关(P＜0.05);pH是影响NAG、βG的关键环境因子;PER和PPO受环境影响较小(P＞0.05).本研究表明土壤微生物生物量和胞外酶活性受短期遮雪干扰后能够快速恢复,微生物可通过调控自身代谢过程来应对全球变化.