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武漢植物園在淹水對消落區土壤碳庫含量及土壤碳水解酶活性的影響取得進展

   大型水電工程建設改變了河岸帶的植被類型、土壤微環境和水文特征直接影響生態系統的過程和功能,并最終改變土壤碳和氮的循環。淹水如何影響水庫消落區土壤酶活性和土壤有機碳動態一直是研究的熱點問題。

    中國科學院武漢植物園科研人員,從三峽消落區上游到下游選擇6個樣點:長壽,涪陵,忠縣,萬州,巴東和秭歸,在每個樣點選擇一個50m×50m樣帶,每個樣帶包含4個海拔梯度:永久性淹水地區<147m,沒有植被;低海拔145-160,淹水時間較長,落干期有植被恢復;高海拔160-175,淹水時間較短,落干期有植被恢復;不淹水區>175米,原始植物無淹水地區。開展研究淹水對土壤碳庫含量及土壤酶活性的影響。結果表明,淹水顯著的改變了土壤不同碳氮庫含量及土壤碳水解酶活性,對于不同土壤碳庫來說,淹水對總有機碳含量影響較小但顯著降低了土壤易變碳含量,另一方面增加了土塘惰性碳含量。土壤可利用底物的變化顯著改變了土壤的C水解酶活性,淹水導致土壤水解酶活性顯著降低,尤其是在永久性淹水地區土壤碳水解酶活性顯著最低,而這主要是跟土壤可利用的底物減少有關。同時在永久淹水地區厭氧的環境及較低的土壤溫度也是限制土壤酶活性的關鍵因素。我們的結果揭示了消落區土壤不同碳庫動態及土壤酶活性對淹水的響應過程和機理。

    本研究得到中科院戰略先導專項B(XDB15010200)和國家自然科學基金(31770563)的資助,相關研究成果以“Linkages between soil organic carbon fractions and carbon-hydrolyzing enzyme activities across riparian zones in the three Gorges of china”為題發表在國際SCI期刊Scientific Reports上。

  武漢植物園為第一作者單位,中國科學院水生植物與流域生態重點實驗室博士生張丹丹為第一作者,程曉莉研究員(現工作單位云南大學)為通訊作者

  論文鏈接:https://doi.org/10.1038/s41598-020-65200-z

 

圖一:三峽消落區淹水對土壤有機碳動態和土壤酶活性的影響

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