气候变化下水解性和氧化性土壤胞外酶的权衡关系及对土壤碳循环的影响
编号:4663
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更新:2024-04-16 15:21:00
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特邀报告
摘要
土壤胞外酶是催化土壤有机碳(SOC)分解的关键限速步骤,其活性变化对SOC循环具有重要影响。土壤胞外酶在功能上可分为水解性和氧化性两大类,两者分别作用于具有不同微生物碳利用效率的土壤碳库。本研究分析了水解性和氧化性土壤胞外酶活性(EEA)对增温、氮添加和降水改变的响应过程及其机制。结果表明,增温显著提高了氧化性 EEA的21%,但对水解性EEA没有影响。氮添加降低了氧化性EEA的21%,但提高水解性EEA的15%。降雨增加提高氧化性EEA的21%,但对水解性EEA没有影响。相反,降雨减少降低了氧化性EEA的11%,但增加了水解性EEA的26%。这些结果表明,水解性和氧化性EEA对不同气候变化因素表现出非对称性的响应特征,揭示了水解性和氧化性EEA在气候变化下的权衡关系。当气候变化抑制氧化性EEA时,SOC有可能增加,反之亦然。这可能是由于氧化性EEA可以促进惰性SOC库的分解,而这一碳库通常有较低的微生物碳利用效率。本研究强调,如果我们能够更好地理解水解性和氧化性EEA之间权衡关系的潜在机制,那么将有潜力通过调控土壤胞外酶的途径增加SOC储量。
关键词
模拟增温;氮添加;降雨改变;土壤胞外酶;土壤碳循环;土壤微生物
稿件作者
陈骥
中国科学院地球环境研究所
刘济
中国科学院地球环境研究所
周嘉聪
中科院地球环境研究所
王小南
福建师范大学
陈建宇
西北工业大学
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