生态学杂志 ›› 2022, Vol. 41 ›› Issue (4): 641-647.doi: 10.13292/j.1000-4890.202203.035
闫本帅1,孙利鹏3,李晶晶1,高利强1,乔占国4,高小峰2,吴春晓2,王国梁1,2*
YAN Ben-shuai1, SUN Li-peng3, LI Jing-jing1, GAO Li-qiang1, QIAO Zhan-guo4, GAO Xiao-feng2, WU Chun-xiao2, WANG Guo-liang1,2*
摘要: 土壤胞外酶驱动地下生态系统的养分循环等过程,而目前土壤酶活性随着植被次生演替的变化机制尚不明确。本文采用空间代替时间的方法,选取陕西富县的农田为对照,研究了30、60和120年生辽东栎林土壤酶活性及其化学计量的变化以及驱动因子(植被特征、土壤物理化学特征、微生物生物量)。结果表明:随着演替的进行,β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)及亮氨酸氨肽酶(LAP)活性显著增加,而碱性磷酸酶(AP)活性先增加后减小然后再增加,在120年生林地达到最大值,BG、LAP+NAG及AP酶活性分别为25.96~40.96、57.10~128.05、65.41~126.60 nmol·g-1·h-1。农田土壤的BG/(LAP+NAG)和BG/AP大于30年生林地,而(LAP+NAG)/AP呈相反的趋势。农田土壤微生物代谢主要受C和P养分的限制;而随着演替的进行,BG/(LAP+NAG)逐渐增加,(LAP+NAG)/AP和BG/AP先增加而后减小,从而缓解C和P养分对微生物代谢的限制,但造成N养分限制。冗余分析表明,土壤微生物量P、铵态氮及根系生物量是植被次生演替过程中土壤酶活性及其化学计量比变化的主要驱动因子。总之,植被演替通过影响土壤养分含量改变微生物代谢,并对土壤养分循环过程产生影响。