土壤微生物对土地利用变化和土壤资源可利用性的响应

土壤是陆地生态系统的重要组成部分,它直接贡献了诸多生态服务功能,包括净初级生产力、气候和水分调节、养分循环与碳封存等,这种服务功能从根本上取决于地上植物群落、地下土壤微生物的多功能性发挥程度。因此,对地下土壤微生物过程的深入认知,将有助于制定合理有效的土地利用和管理措施、充分发挥生态系统的服务功能。然而,对干旱热带环境下土地利用变化导致的土壤生物响应尚不明确。

为此,版纳植物园生态水文研究组博士后Singh Ashutosh Kumar,测定了干旱热带环境下土壤微生物指数随土地利用变化(自然林、轮歇地、农田)、季节更替、土壤资源(C、N、P)可利用性的响应特征。研究结果表明:1)土壤微生物量、CO2释放量(Cefflux)、水解酶活性(磷酸酶、β-葡萄糖苷酶、脱氢酶、荧光素二乙酸酯)对土地利用变化的反应非常敏感,敏感顺序是自然林>农田>轮歇地,这与农田较低的有机碳(SOC、OC、POC)、总氮和磷及耕作施肥引起的高无机氮和磷有关,而轮歇地较低的土壤微生物活动则与其较低的枯落物量和根系有关;2)氧化酶活性(酚氧化酶、过氧化物酶)则是农田> 自然林>轮歇地,这与农田耕作导致的土壤高氧化、高持续有机碳(NPOC)有关;3)季节变化对不同土地利用类型土壤微生物指数的影响大致相似,其中以自然林的变化最大,表明土壤微生物对多年生植物响应的重要性;4)在不同土地利用类型中,轮歇地的单位土壤微生物指数和微生物代谢率(qCO2)最高。以上结果表明,森林砍伐后土壤微生物受到的胁迫压力最大,而农业活动对土壤微生物活性的影响最显著。

相关结果以Biological indicators affected by land use change, soil resource availability and seasonality in dry tropics为题,发表在期刊Ecological Indicators上。

土壤微生物对土地利用变化(LUC)的响应

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