模拟干湿条件下土壤酶活性对坝地土壤有机碳矿化的影响

分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-12-16

邢欣然 张祎 李鹏 刘晓君 陶清瑞 任正龑 胥世斌

摘要： 气候变化导致长期干旱和强降雨事件的发生频率增加，从而对生态系统碳循环产生影响。因此，了解不 同干湿条件土壤酶活性如何影响有机碳矿化，能够帮助深入理解碳循环机制并推进全球碳中和目标达成。据此，本研究选择黄土高原特有的控制侵蚀所修建的淤地坝为研究对象，并设计淹水胁迫、干旱胁迫和干湿循环3种处理监测土壤酶活性及有机碳矿化过程。结果表明：干湿循环对有机碳矿化存在瞬时激发效应，且有机碳累积矿化量介于干旱胁迫和淹水胁迫之间。同时干湿循环均会增加碳循环和氮循环相关酶活性，但随着循环次数的增加酶活性逐渐降低并趋于稳定。三种水分处理条件下酶活性均受到碳和磷的限制，而干湿循环次数越多碳限制越强烈，第四次干湿交替后干湿交替条件下磷限制作用超过淹水胁迫和干旱胁迫。当土壤处于干旱、淹水胁迫以及干湿循环时，限制有机碳矿化的酶活性因子也各不相同。干旱胁迫下磷酸酶因子的直接作用为99%，淹水胁迫下EAAC/N（碳循环相关酶/氮循环相关酶）和木糖苷酶因子的直接作用为87%，干旱胁迫和淹水胁迫下因子间交互作用仅为1%和13%。干湿循环条件下，磷酸酶和β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶因子的直接作用为75%，因子间交互作用为25%，干湿循环可以显著增加因子之间的相互联系。本研究可为明晰黄土高原淤地坝建设在国家碳中和目标中发挥的作用提供理论支撑。

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