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增温对结皮土壤系统氮转化速率及微生物生物量碳氮与酶活性的影响

         
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探究增温对结皮土壤系统氮转化速率及微生物生物量碳氮与酶活性的影响,从不同水平(功能基因→微生物生物量→酶活性)揭示结皮土壤系统氮转化特征对增温的响应机制,为进一步认知未来气候变化背景下藓类结皮在土壤氮循环中的生态功能提供理论依据.以藓类结皮土壤为研究对象,采用野外培养原状土柱的方法,研究了温带荒漠生态系统藓类结皮土壤氮转化速率、微生物生物量、酶活性和功能基因对增温的响应.结果表明,增温和土壤类型对土壤净氮转化速率(净氨化速率、净硝化速率和净氮矿化速率)、酶活性(N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶和脲酶)、微生物生物量碳和氮转化功能基因(gdh、hao和amoA)丰度具有显著影响且两者间存在明显交互作用;此外,与对照相比,增温后藓类结皮土壤净氨化速率、净硝化速率和净氮矿化速率分别降低49.5％、63.2％和59.7％;土壤酶活性(N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶和脲酶)和微生物生物量碳氮均显著降低;除gdh基因外,增温显著抑制了藓类结皮土壤ureC、hao和amoA丰度;相同处理下,藓类结皮土壤净氮转化速率、酶活性、微生物生物量碳氮和氮转化功能基因丰度均显著高于无结皮土壤.综上,增温通过降低土壤酶活性、微生物生物量和功能基因丰度来抑制土壤氮转化过程,而藓类结皮的退化丧失了对土壤微环境的调节作用,进而加速了该过程.

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