本次分享一篇由华北水利水电大学在 《 Plant and Soil 》上发表的一篇学术论文——Variation patterns and their driving factors in soil extracellular enzyme activities and stoichiometry along a 49-years vegetation restoration chronosequence。该文章探讨了植被恢复对土壤胞外酶活性(EEAs)和化学计量(EES)的影响,以及这些变化背后的驱动因素。研究沿49年植被恢复时间序列进行,探讨了土壤有机碳(SOC)、总氮(TN)、总磷(TP)、微生物生物量、土壤物理化学性质和重金属含量等因素如何影响EEAs和EES的变化。
土壤重金属污染负荷指数(PLI)值沿时间序列的变化(a)和土壤中重金属的CF值(b)
主要发现包括:
1. 在植被恢复的早期(0-15年),EEAs呈上升趋势,并在后期(16-49年)保持高水平或进一步增加。
2. 酶C:P比率随时间线性增加,而酶C:N比率在早期减少,后期增加。
3. SOC、TN和微生物生物量主要控制EEAs的变化,而重金属污染和SOC主导酶C:P比率的变化。SOC和TN在早期显著调节酶C:N比率的变化,而重金属污染在后期调节酶C:N比率的变化。
植被恢复过程中土壤中DGT提取物(metalDGT) 中重金属CF值和重金属浓度的变化。(a) CdCF and CdDGT; (b) CrCF and CrDGT; (c) CuCF and CuDGT; (d) NiCF and NiDGT; (e) VCF and VDGT; (f) ZnCF and ZnDGT
研究还讨论了植被恢复对土壤EEAs的促进作用,以及土壤物理化学性质对EEAs的积极影响。此外,研究指出,重金属污染对微生物C代谢的负面影响可能导致土壤C循环的抑制,从而影响土壤C的固定和周转。因此,应采取更有效的措施来控制严重的重金属污染,特别是在后期阶段。研究的局限性包括:所选酶可能无法涵盖参与C、N和P获取的所有酶;EEAs和EES的变化不仅依赖于土壤性质,还与植被类型、土壤微生物群落组成和SOC结构和组成有关;研究未考虑植被对EEAs和EES的影响,以及微生物群落组成和SOC组成对土壤C储量的影响。未来的研究应致力于探索长期植被恢复时间序列中EEAs和SOC储量的深度依赖响应。
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