西南亚高山森林优势种不同种植方式根区土壤胞外酶活性对夜间增温的响应

摘要

粗枝云杉(Picea asperata)是西南亚高山针叶林的主要建群种,而华西箭竹(Fargesia nitida)既是大熊猫的主食植物也是针叶林下优势物种,在该区域华西箭竹与粗枝云杉往往共存于天然林,而人工云杉林及次生箭竹林下两物种均单独存在.摸清二者单独及共存下根区土壤酶活性对气候变暖的响应,能为未来气候变化下该区域森林管理及熊猫生境恢复提供科技支撑.以箭竹和云杉为对象,采用红外加热器模拟增温,通过二者单种和混种,研究增温和植物互作对根区土壤胞外酶活性(EEA)的影响.结果显示:(1)增温显著增加了单种箭竹根区N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶(NAG)和β-1,4-葡萄糖苷酶(BG),以及单种云杉根区NAG、BG、蔗糖酶(Suc)、酸性磷酸酶(AP)和混种根区蛋白酶(Pro)活性,显著降低了混种根区NAG和AP活性.(2)对照时箭竹根区NAG,云杉根区NAG和脲酶(Ure)及混种根区BG和Suc活性显著高于各自非根区,但箭竹根区AP和Pro活性较非根区显著减小;增温时与非根区相比,箭竹根区BG,云杉根区NAG、Pro、BG、Suc和AP及混种根区Ure和Suc活性均显著增大,而箭竹根区Suc、云杉根区Ure及混种根区BG和AP活性显著减小.(3)冗余分析表明EEA在对照时主要受土壤pH和含水量的影响,而增温时与pH、含水量、总氮和无机氮有显著的相关性.多元回归分析显示pH和总氮分别是两种情形下酶活性变异的最佳预测因子.以上结果说明,增温对单种根区土壤酶活性有促进作用,但此作用在混种时可能被掩盖或减弱;EEA受多种因素共同调控,对EEA起主导作用的土壤理化因子在增温背景下发生改变.