藏北退化高寒草地土壤胞外酶活性及其化学计量学特征

青藏高原被誉为“世界水塔”,但其脆弱而敏感的生态状况受环境变化与人类活动干扰而退化,藏北草地生态问题尤为严峻。土壤胞外酶是对环境变化响应敏感的活性物质,酶化学计量可以体现土壤养分循环中供应关系以及养分限制情况。研究草地退化后土壤胞外酶活性与化vaccine-associated autoimmune disease学计量学特征及其影响因素,有利于深入认识草地退化过程中“环境—植被—土壤”之间的循环过程以及养分限制情况。本研究以西藏那曲地区6个县的高寒草原和高寒草甸为研究对象,包含退化草地和未退化草地,于2021年7~9月份进行外业样地调查及采样,通过分析环境因子、植物群落特征、土壤理化性质、微生物量与土壤胞外酶活性及化学计量学的关系,探究退化草地土壤胞外酶活性与化学计量学特征变化规律及主要影响因素,并分析两种草地退化过程中微生物养分限制情况,旨在为藏北高寒草地植被恢复和科学管理提供基础依据。主要研究结果如下:(1)高寒草甸植被盖度、地上生物量、土壤含水量、有机碳、全氮、全磷、氮磷比显著高于高寒草原,土壤p H显著低于高寒草原。两种草地类型未退化样地植被盖度、地上生物量、植物Shannon-winner指数、Simpson指数、含水量、有机碳、全氮、全磷、氨态氮、硝态氮、N/P均显著高于退化样地,土壤容重显著低于退化样地。不同土壤深度上,两种高寒草地含水量、有机碳、全氮、全磷、氨态氮、酶N/P呈下降态势,p H、土壤容重呈上升态势。其中,退化高寒草原C/N、C/P在10~20 cm土层最高;其次,未退化高寒草甸0~10 cm土层土壤容重显著低于未退化高寒草原,氨态氮、速效磷反之;10~20 cm土层土壤容重显著低于未退化高寒草原,硝态氮、C/P反之;20~30 cm土层氨态氮显著高于未退化高寒草原。(2)高寒草甸微生物量碳、微生物量氮、β-1,4葡萄糖苷酶、N-乙酰-β-D氨基葡萄糖苷酶活性和酶N/P显著高于高寒草原,多酚氧化酶活性和酶C/N显著低于高寒草原。其中,外切-β-1,4-葡聚糖酶活性和酶C/P在退化高寒草甸20~30cm土层显著低于退化高寒草原;碱性磷酸酶活性在未退化高寒草甸20~30 cm土层显著低于未退化高寒草原,在退化高寒草甸10~20 cm、20~30 cm土层显著高PARP抑制剂于退化高寒草原。与未退化样地相比,退化高寒草甸微生物量碳、微生物量氮、碳循环酶活性、氮循环酶活性、酶C/P、酶N/P显著下降,酶C/N显著上升;退化高寒草原磷循环酶活性显著下降,酶C/P显著上升。不同土壤深度,两种类型草地土壤微生物量、酶活性均在呈下降态势,酶化学计量比呈上升态势。(3)高寒草甸与https://www.selleck.cn/products/Trichostatin-A.html高寒草原多酚氧化酶活性与植物Shannon-winner多样性指数显著负相关;过氧化物酶活性与氨态氮显著正相关;β-1,4葡萄糖苷酶活性与植物Shannon-winner多样性指数、含水量、Simpson指数显著正相关,与p H显著负相关;N-乙酰-β-D氨基葡萄糖苷酶活性与Shannon-winner多样性指数、Simpson指数、植被盖度、地上生物量、全氮、硝态氮显著正相关,与土壤容重显著负相关;亮氨酸氨基肽酶活性与生长季降水显著正相关;碱性磷酸酶活性与土壤含水量、p H、微生物量碳显著正相关,与生长季降水、土壤容重显著负相关;酶C/P与生长季均温、土壤容重显著负相关。高寒草甸胞外酶活性及其化学计量比在退化样地与未退化样地中分异的驱动因子是氨态氮,高寒草原中为植物盖度。(4)研究区两种类型草地向量长度、向量角度均较大,土壤微生物均存在碳限制与磷限制。其中,未退化高寒草甸微生物碳限制强于未退化高寒草原,磷限制弱于未退化高寒草原。退化高寒草甸微生物主要受磷限制,退化高寒草原微生物主要受碳限制。不同土壤深度上,高寒草甸深层土壤微生物数量较少,磷限制减弱;高寒草原20~30 cm土层有机碳含量低,土壤磷含量充足,微生物受碳限制作用较强,受磷限制减弱。