冬季增温和减雪对黄土高原典型草原土壤养分和细菌群落组成的影响

编号 zgly0001742143

文献类型 期刊论文

文献题名 冬季增温和减雪对黄土高原典型草原土壤养分和细菌群落组成的影响

作者 毛瑾  朵莹  邓军  程杰  程积民  彭长辉  郭梁 

作者单位 西北农林科技大学草业与草原学院  宁夏云雾山国家级自然保护区管理局  国家林业和草原局西北调查规划设计院  西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室  魁北克大学蒙特利尔分校环境科学研究所  中国科学院水利部水土保持研究所 

母体文献 植物生态学报 

年卷期 2021,45(8)

页码 891-902

年份 2021 

分类号 S15 

关键词 土壤养分  土壤微生物  冬季  增温  降雪变化 

文摘内容 冬季增温和积雪变化可改变土壤-微生物系统结构和功能。微生物作为陆地生态系统关键生物因子,发挥着调控土壤养分循环的重要作用,并对环境扰动,特别是冬季气候变化十分敏感。开展半干旱区典型草原土壤养分和微生物特性对冬季气候变化的响应研究,对预测未来气候变化情景下草地生态过程和功能变化意义重大。该研究以宁夏云雾山国家级自然保护区半干旱草原为研究对象,于冬季布设增温、减雪、增温减雪互作及对照4种处理,探究了黄土高原典型草原0–5 cm土层土壤养分、酶活性、土壤细菌群落组成对冬季温度和积雪变化的响应规律。结果表明:(1)冬季增温、减雪及互作均提高了0–5 cm土壤温度,降低了土壤相对湿度,但却显著增加了土壤冻融循环次数;(2)与对照相比,不同处理整体上降低了微生物生物量及其多样性,降低了土壤β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)、β-1,4-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶(NAG)、碱性磷酸酶(AKP)活性,增加了土壤有机碳、全氮、速效磷及铵态氮含量,硝态氮含量有所下降;(3)研究区土壤细菌以酸杆菌门、变形菌门、放线菌门、芽单胞菌门为主,优势菌纲以酸杆菌纲、γ-变形杆菌纲、嗜热油菌纲及σ-变形菌纲为主。冗余分析显示,速效磷含量对细菌群落构成影响最显著,对群落变异的解释度为21.3%。总之,冬季气候变化可通过影响土壤温湿度,特别是冻融循环进而作用于土壤养分循环、酶活性和土壤细菌多样性变化,这些结果对丰富和拓展气候变化对草地生态系统影响过程与机制的认识,准确预测典型草原中长期动态变化具有重要意义。