季節(jié)性凍融對亞高山森林土壤酶活性的影響.pdf

1、季節(jié)性凍融是全球中高緯度和高海拔地區(qū)普遍存在的自然現(xiàn)象。受季節(jié)性雪被和凍融循環(huán)影響明顯的區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)過程明顯存在四個關鍵時期（土壤凍融期、土壤凍結期、土壤融凍期和生長季節(jié)），但已有的研究更加關注生長季節(jié)內(nèi)發(fā)生的生態(tài)學過程。作為土壤生物化學過程的積極參與者和生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，土壤酶在很大程度上控制著森林生態(tài)系統(tǒng)的生物元素循環(huán)，但已有的研究更加關注生長季節(jié)礦質土壤層的酶活性動態(tài)，而有關非生長季節(jié)內(nèi)3個關鍵時期的土壤酶活性動態(tài)以及土壤有

2、機層的酶活性動態(tài)研究還相當少見，這制約了我們對高寒生態(tài)系統(tǒng)過程的理解。地處青藏高原東緣和長江上游地區(qū)的川西亞高山和高山森林在生物多樣性保育、水源涵養(yǎng)、水土保持、指示全球氣候變化等方面具有十分重要且不可替代的作用和地位，也是受季節(jié)性雪被和凍融循環(huán)影響十分明顯的中緯度高海拔地區(qū)。因此，本研究以川西亞高山和高山地區(qū)分布面積最大和范圍最廣的原始冷杉林(Abies faxoniana)、針闊混交林(A. faxoniana, Betulaalbo

3、sinensis)和次生冷杉林為研究對象，通過動態(tài)取樣、室內(nèi)實驗測試和分析相結合，同步研究了四個關鍵時期，土壤有機層和礦質土壤層中與C、N、P循環(huán)相關的轉化酶、脲酶、酸性磷酸酶、中性磷酸酶、堿性磷酸酶、過氧化物酶、過氧化氫酶和脫氫酶活性動態(tài)。研究結果表明：
　　 3個森林群落土壤有機層水解酶和氧化還原酶活性均顯著高于礦質土壤層相應的酶活性。在受凍融循環(huán)影響頻繁的初凍期和融凍期，各種水解酶和氧化還原酶活性均發(fā)生顯著變化，并且土壤有

4、機層比礦質土壤層更加敏感，而在土壤深凍期，均無顯著變化。
　　 3個森林群落土壤有機層中轉化酶活性在初凍期、融凍期后期、生長季節(jié)初期和生長季節(jié)末期均顯著降低，在融凍初期和生長季節(jié)中期均顯著升高，在凍結期變化不顯著。礦質土壤層中轉化酶活性在融凍初期和生長季節(jié)均顯著升高，在融凍期后期均顯著降低，在凍結期無顯著變化。
　　 3個森林群落土壤有機層中脲酶活性在初凍期、融凍初期和融凍后期均顯著升高，在融凍中期均顯著降低，在凍結期均

5、無顯著變化。礦質土壤層中脲酶活性在融凍初期和融凍末期均顯著升高，在融凍中期和生長季節(jié)初期均顯著降低，在凍結期均無顯著變化。
　　 3個森林群落土壤有機層中酸性磷酸酶活性在初凍期、融凍初期、融凍末期和生長季節(jié)初期均顯著升高，在融凍中期和生長季節(jié)后期均顯著降低，在凍結期無顯著變化。礦質土壤層中酸性磷酸酶活性在初凍期、融凍初期和生長季節(jié)初期均顯著升高，在融凍中期均顯著降低，在凍結期均無顯著變化。
　　 3個森林群落土壤有機層中

6、中性磷酸酶活性在初凍期、融凍中期和融凍末期均顯著升高，在融凍初期和融凍后期均顯著降低，在凍結期均無顯著變化。礦質土壤層中中性磷酸酶活性在初凍期顯著升高，在融凍初期和融凍中期均顯著降低，在凍結期均無顯著變化。
　　 3個森林群落土壤有機層和礦質土壤層中堿性磷酸酶活性在融凍初期和生長季節(jié)初期均顯著升高，在融凍中期和生長季節(jié)后期均顯著降低，在凍結期均無顯著變化。
　　 3個森林群落土壤有機層中過氧化物酶活性在初凍期和生長季節(jié)期

7、均顯著降低，在融凍初期和融凍后期均顯著升高，在凍結期無顯著變化。礦質土壤層中氧化物酶活性在初凍期、融凍中期和生長季節(jié)期均顯著降低，在融凍初期和融凍末期均顯著升高，在凍結期無顯著變化。
　　 3個森林群落土壤有機層中過氧化氫酶活性在初凍期、融凍初期、融凍后期和生長季節(jié)前期均顯著升高，在融凍中期和生長季節(jié)后期均顯著降低，在凍結期無顯著變化。礦質土壤層中氧化氫酶活性在初凍期和融凍初期均顯著升高，在融凍中期顯著降低，在凍結期無顯著變化。