分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2018-06-09 合作期刊: 《生态学报》
摘要： 气候变化下，不同生态策略的树种对环境变化有着不同的响应能力，影响其叶片淋溶产生的DOM（Dissolved organic matter）的数量和质量，进而影响土壤的养分循环。通过探究亚热带地区不同生态策略树种叶片DOM数量及光谱学特征的差异，评估不同数量和结构特征DOM输入到土壤对养分循环的影响。本研究选取6种树种鲜叶进行浸提，其中竞争型（Competitive，C）和忍耐型（Stress-tolerant，S）各3种（树参（Dendropanax dentiger），黄绒润楠（Machilus grijsii），黄牛奶树（Symplocos cochinchinensis（Lour.）），细柄阿丁枫（Altingia gracilipes），丝栗栲（Castanopsis fargesii）和罗浮栲（Castanopsis faberi））。通过溶解性有机碳（Dissolved organic carbon，DOC）、溶解性有机氮（Dissolved organic nitrogen，DON）表征DOM的数量特征，通过紫外吸收值（Special Ultraviolet-Visible Absorption，SUVA），腐殖化指标（Humification index，HIX）和傅里叶红外光谱（Fourier-transform infrared，FTIR）等光谱指标表征DOM质量特征。结果表明：不同生态策略树种的叶浸提液中可溶性有机碳浓度无显著差异，但是C策略树种浸提液中可溶性有机氮浓度大于S策略的DON浓度。此外，S策略的芳香化指数（Aromatic index，AI）和腐殖化指数（HIX）均高于C策略。C策略树种的发射荧光强度也高于S策略，说明C策略树种DOM腐殖化程度较低，易分解物质含量高；S策略难分解物质多，腐殖化程度较高。傅里叶红外光谱结果表明，各树种叶浸提的DOM存在相似的吸收峰，其中以H键键合的-OH伸缩振动最强且C策略树种结果相对简单，验证了荧光光谱的结果。总体而言，与C策略相比，S策略树种叶片浸提的DOM结构更复杂，养分含量更高。这可能是因为，S策略树种对环境变化具有更高的适应性。由于其DOM结构相对复杂，输入土壤后减缓土壤碳周转速率，在未来气候变化情景下，S策略树种可能有利于土壤碳汇的形成。
分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2018-03-30 合作期刊: 《生态学报》
摘要： 土壤酶在养分矿化过程中起着至关重要的作用，是预测土壤向植物提供养分能力的特殊传感器。土壤酶的催化、生产和降解速率受水分调节，而全球气候变暖所引起的降水减少将对中亚热带地区森林生态系统造成深刻影响，但是关于中亚热带杉木人工林土壤酶活性对降水变化响应的研究还是相对匮乏。通过隔离降雨模拟实验减少50%的降水，探究干湿两季中亚热带杉木人工林表层土壤的理化性质、胞外酶活性和有效养分对降水减少的响应。研究的胞外酶有：参与碳循环的β-葡萄糖苷酶（βG）、纤维素水解酶（CBH）、酚氧化酶（PHO）、过氧化物酶（PEO）。冗余分析结果显示：干季时的土壤酶活性主要是受土壤含水量、硝态氮和可溶性有机碳（DOC）的影响，湿季则主要受微生物量碳、DOC和铵态氮的影响。湿季的土壤酶活性总体大于干季的土壤酶活性。除了干季的酚氧化酶外，无论干季或是湿季，几乎所有土壤酶活性在降水减少后均有所提高，其中βG活性变化最为显著。这可能是因为中亚热带地区降水丰富，尽管进行了隔离降雨处理，但水分仍然未达到限制水平；也可能是酶活性对降水减少这种不利的环境变化做出的响应或适应策略。本研究也为未来气候变化降水减少下对预测碳循环和养分循环提供了一定的科学依据。
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