鄱陽湖濕地土壤酶及微生物生物量的剖面分布特征.docx

1、第30卷第11期2017年11月環(huán)境科學研究BesearchofEnvironmentalSciences于吳天.黃時豪.劉亞軍.等.鄱陽湖濕地土壤的及微生物生物質(zhì)的削面分布特征J.環(huán)境科學研究.2017.30（11）:1715-1722.YUllaotian,HUANGShihao.l.H'Yajun.eral.ProfiledistributioncharacteristicsofsoilenzymesandmicrobialbiomassinthePoyangluikeWetland：J；.ResearchofEnvironmentalScience#,2017,30（II）：1

2、715-1722.鄱陽湖濕地土壤酶及微生物生物量的剖面分布特征于昊天"，黃時豪"，劉亞軍口，寇文伯"，劉以珍"，吳蘭L2*1. 南昌大學生命科學學院，江西南昌330031鄱陽湖環(huán)境與資源利用教育部重點實驗室.江西南昌330031摘要：為探明淡水沼澤濕地土壤微生物功能活性隨土壤剖面深度的變化.以鄱陽湖區(qū)內(nèi)典型的苔章濕地土壤為研究對象.選擇剖面深度為1m共5層（020、2040、4060、6080、80100cm）的土壤，對土壤酶Bglu（/3藺萄檀苜酶）、NAG（乙酰氨基葡萄糖皆酶）、Bxyl（$木植昔酶）、Phos（酸性磷酸酸）、Phox（酬氧化酶）、P

3、ero（過氧化物酶）活性、“，（MBC）（微生物生物量碳含量）和w（MBN）（微生物生物量氮含最）及土壤理化性質(zhì)進行研究.結果表明.代表微生物功能活性的土壤酶和MMBC）、w（MBN）均隨著剖面深度的增加而逐漸降低.表層（020cm）土壤中的酶活性和w（MBC）、“，（MBN）均顯著高于深層土壤.值得注意的是，不同土壤的活性隨著剖面深度的變化規(guī)律不一.但總體的活性在上填深度為40-60cm時達到穩(wěn)定.并且仍都具有較高活性；表層土壤中“，（MBC）為65.58-161.90mg/kg,M'（MB、）為7.3916.28mg/kg,二者占所研究剖面土壤總微生物碳氮含最的51%-69%.進一

4、步的相關性分析發(fā)現(xiàn).土壤微生物功能特性與有機質(zhì)AFDM（去灰分干重）,w（T0C）、“,（TN）、含水揪及pH存在顯著的相關性.其中七填”，（TOC）、奴TN）是影響鄱陽湖濕地土壤微生物數(shù)砒和活性的最主要因索.研究顯示，土壤深度對濕地七壤微生物功能特性及土壤性質(zhì)具有顯著影響.表層土壤中微生物功能活性最高.但濕地深層土壤中仍存在大量的微生物.由微生物參與的代謝活動仍然活躍.深層上壤微生物功能待性不容忽視.關縫詞：天然濕地；剖面k壤；微生物生物屆；上壤酶；微生物功能中圖分類號：X172文章編號：1001-6929（2017）11-1715Q8文獻標志碼：A1X）1：10.13198/j.issn.

5、1（X）1-6929.2017.03.13ProfileDistributionCharacteristicsofSoilEnzymesandMicrobialBiomassinthePoyangLakeWetlandYUHaotianl>2,HUANGShihao*'2,LIUYajun'-2,KOUWenlx>12,LIUYizhen112,WULan'12*1.SchoolofLifeSciencesofNanchangUniversity.Nanchang330031.China2.KeyLaboratoryofEnvironmentandResou

6、rceItilizationofPoyangLake,MinistryofEducation,Nanchang330031.ChinaAbstract:Inordertostudythesoilmicrobialfunctioninfreshwatermarshwetlands,thePoyanglakewetlandwithtypicalCarexcinerascenscommunitywasselectkIastheresearchobject.Theprofilesoil(Irpthwas1in,whichwasdividedintofivelayers(0-2(),>20-40,

7、>40-60,>60-80and>80-100cm).Thesoilprofiledistributionofsoilenzymeaclivilies(Bglu,NAG.Bxyl,Plios,PlioxandPero).microbialbiomassandsoilphysicochemicalpropertiesweredetennined.Theresultsshowedthatthesoilenzymesw(VIBC)ande(MBN),whichrepresentedmicrobialfunctionalactivities,decreasedgraduallyast

8、hesoildeplhincreased.Thesoilenzymeactivitiesandmicrobialbiomassinsurfacesoil(0-20cm)weresignificantlyhigherthanthoseinsoil.IlshouldI*iwjlrdthattheprofiledistributionsofdifferentsoilenzymeactivitiesvariedwithincreasingsoildepth,buttheoverallenzymeactivitywasnotonlystable,butalsorelativelyhighatthesoi

9、ldepthof>40-60cm.Besides,w(MBC)inthesurfacesoilwas65.58-161.90mg/kg,andw(MBN)was7.39-16.28mg/kg.accountingfor51%-69%ofthetotalcontentsofMBCandMBNinthesoilprofile.Inaddition,correlationanalysisshowedthatsoilmicrobialfunctionalcharacteristicsweresignificantlyrelatedloAFDM,u(TOC),w(TN).soilmoisturea

10、ndpH.Amongthem,u'(TOC)andw(TN)werethetwomostimportantfactorsaffectingthesoilmicrobialbiomassandactivityinthePoyangLake收稿日期：2017-（M-29修訂日期：2017-08-14基金項目；國家自然科學基金項0（31360127.31260110）作者簡介：于昊天（1990-）.男.山東煙臺人.ncusk724.*責任作者，吳蘭（1969-）,女，江西萍鄉(xiāng)人，教授.博士，博導，主要從事環(huán)境微生物研究.wl69O9O2wetland.Theseresultsindicate

11、dthatsoildepthhadsignificantefleetsonbothsoilmicrobialfunctionalcharacteristicsandsoilphysicochemicalproperties.Ourfindingssuggestthatalthoughthemicrobialactivityinsurfacesoilwashighest,alargenumberofmicroorganismsstillexistedinthedeepsoil.andtheirmetabolicactivitieswerealsoactive.Therefore,themicmb

12、ialfunctionalcharacteristicsindeepsoilshouldbeexploredinfuturework.Keywords：naturalwetland；profilesoil；microbialbiomass；soilenzyme；microbialfunction濕地是處于陸地和水域之間的過渡帶生態(tài)系統(tǒng),其特殊的生態(tài)位置和獨特的生態(tài)特征,使得濕地成為營養(yǎng)物質(zhì)的重要匯集地之一.濕地土壤作為濕地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成成分，承載著大所的成、氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，為區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循孫和能最轉(zhuǎn)換提供原料和動力.土壤酶活性可表征微生物存儲和轉(zhuǎn)化有機質(zhì)及營養(yǎng)元素等功能活性的強弱，其

13、中Bglu(g-菊制糖昔酶)和Bxyl(什木糖甘酶)能夠水解七壤中的纖維素、木聚糖等多糖類物質(zhì)，為微生物提供充足的碳源，是土壤碳循環(huán)的重要參與者V】；NAG(乙酰氨基菊萄糖皆酶)參與氨基酸類物質(zhì)的降解,是微生物獲取氮源的方式之一，參與土壤中碳、氮元素的轉(zhuǎn)化；Phos(酸性磷酸酶)能夠促進十.壤中有機磷化合物的水解，其活性反應土壤供應有效磷的潛在能力；Phox(酚軾化酶)、Pero(過氧化物前)主要參與土壤中的釵化還原反應，控制土壤有機質(zhì)的分解.關于土壤酶活性和微生物生物危的研究,大多集中于森林生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，對于天然淡水沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)的研究還相對較少，并目.現(xiàn)有的研究多集中于表層土壤

14、.然而隨若研究的深入，已有研究結果表明，表層(020cm)±壤中，微生物的平均含量只占土壤總微生物危的1/3左右8】Jobbagy等的研究也表明，深層土壤中碳的儲存量:大約占土壤中碳總儲存量的5()%左右由此推測，土壤深層剖面中的微生物及其參與的營養(yǎng)元素代謝循環(huán)過程不容忽視.該研究選取我國最大的天然淡水沼澤濕地一鄱陽湖濕地1m深土壤剖面為研究對象，對其理化性質(zhì)、土壤麗活性、微生物生物量進行比較，分析鄱陽湖濕地土壤中尤其是沿土壤剖面深度的微生物特性及上壤性質(zhì)的變化，以期了解濕地土壤剖面深度對土壤生態(tài)系統(tǒng)結構、功能與過程的影響，為研究鄱陽湖生態(tài)系統(tǒng)生物地球化學循環(huán)尤其是為微生物群落對地下

15、生態(tài)系統(tǒng)過程的影響、適應提供基礎研究資料.1研究方法1.1研究區(qū)概況鄱陽湖是長江流域最大的通江、淡水湖泊，湖區(qū)濕地面積約2700kn/,生物資源豐富,受亞熱帶季風氣候的影響,湖區(qū)內(nèi)季節(jié)性水位變化明顯，年均降水屋在14001900mm,年均氣溫17%：旦日照充足.鄱陽湖濕地周期性的水位變化和地面的干濕交替，使得濕生植物成為湖區(qū)濕地最主要的植被類型''".灰化苔草(Carexcinerascens)是湖K濕地內(nèi)分布最廣、面積最大的濕生植物，面積達9.6x1(/linr,占鄱陽湖水面積的28.8%,對鄱陽湖生態(tài)系統(tǒng)中營舞元素的儲存和轉(zhuǎn)化起到非常重要的作用因此該研究選取灰化苔

16、草濕地剖面土壤作為研究對象.1.2樣地設置與樣品采集所設樣地分別位于蚌湖(BH,29。05,55華、115°59WT：)、常湖池(CHC,29。06'14'汽、115。58'47"E)、南磯山(NJS,28O56'58”N、116。20'17%)，樣地間相距130km,樣地跨度大,樣地土壤類型為草甸土.在每個樣地內(nèi)部設置3個平行樣方,相鄰樣方相距10()m.每個樣方面積為2mx2m,樣方深度為1m,根據(jù)上壤發(fā)生理論，并結合以往的分析研究方法,將剖面上壤分為5層(020、2040、4060、6080、80100cm),每層采用五點采樣法

17、，并將其土壤混合作為1個樣品，最后共有45個樣品.將采集好的土壤樣品裝袋低溫運I可實驗室進行分裝和預處理.測定微生物生物后的鮮土保存于4Y冷庫;測定土壤前活性的樣品保存于-80Y冰箱.其余土壤自然風干后研磨,過0.3mm篩，用于理化性質(zhì)的測定.1.3分析方法土壤含水危采用恒重法測定;1)11采用電位汁法測定(水土比為3：1):w(TP)采用磯鉗黃分光光度法測定:w(TN)采用微量凱氏定氮法測定;叭TOC)采用重銘酸鉀容量法測定;w(NO/-N)和w(NI1/-N)分別采用被銅鎘-重知化偶合比色法和全自動流動分析儀法測定;用AFI)M(去灰分干重)表征土壤有機質(zhì)含最，測定方法為500P馬弗爐灼燒

18、法如.土壤w(MBC)(微生物生物量碳含量)和w(MBN)(微生物生物量氮含量)的測定采用氯仿熏蒸-K2SO4浸提法Bgm、NAG、Bxyl和Phos四種水解酶活性和PlioxJVro兩種氧化酶活性的測定方法:稱取1g土壤樣品與125mL乙酸鈉緩沖液(50mmol/L)攪拌混合,25T恒溫培養(yǎng)2h,4種水解酶采用微孔板熒光法成，測定的激發(fā)光波長為365nrn.發(fā)射光波長為450nm；兩種氧化酶分別以左旋多巴(DOPA)和加DOPA的過氧化氫(H2O2)作為底物,用比色法進行活性的測定，測定的波長為450nm.麗活性單位為IO*mol/(h.g)(以干土質(zhì)量計).數(shù)據(jù)分析在SPSS22.0軟件中

19、完成，采用基于Tukey檢驗的方差分析法對土壤基本理化性質(zhì)、微生物生物量和土壤悔活性的差異性進行統(tǒng)計分析,a=0.05.同時對微生物功能特性和土壤性質(zhì)進行相關性分析(基于Peareon相關系數(shù)).2結果與討論2.1濕地土壤理化性質(zhì)所測定的九項土壤理化參數(shù)結果如表1所示.總體看來，含水S.w(TP).w(NH4+-N).w(NO3-N)在深度剖面上無顯著差異(P0.05).AFDM、w(T()C)、”(TN)隨土壤深度的增加而逐漸降低，并目表層(020cm)土壤與其他深層土壤之間存在顯著的差異性(P0.05).表層土壤的AFDM.w(TOC)、m(TN)最高，分別占所研究整個剖面的22.7%、3

20、6.8%和28.8%,其最低值一般出現(xiàn)在4080cm的土壤深度范圍內(nèi).在冷(T()C)、w(TN)都隨深度的增加而降低的情況RC/NF降反映出w(TOC)F降更為明顯.表1鄱陽湖沿土壤剖面分布的理化性質(zhì)Table1Physicalandchemicalpro|)ertiesalongsoilprofilesinthePoyangLakewetland樣地剖面深度/cm含水量AFDMPHw(TP)/(g"w(TN)/(gg)w(TOC)/(gg)C/Nw(NH4*-N)/(mg/kg)w(NOj-N)/(«ng/kg)0200.24x0.02*5.8610.58*5.6910

21、.16*0.4610.02、0.79x0.02*8.67x0.58*10.91x0.42*4.2210.16*2.(MxO.67*>20-40O.23±O.O2*6.0l±0.62*5.80x0.30"0.35±0.(XT0.61x0.086.2I10.98*1,10.17x0.68*4.I2±O.22*l.84±0.05*NJS>40-600.23土0.00*6.55±0.19*5.91±0.16*0.47±0.0!b0.47x0.04b5.23±O.99隊II.i4±l

22、.78«4.19±0.231.77±0.23«>60-800.23±0.0185.27±0.4P5.97±0.17«0.58±0.02，0.51/0.02*»2.73±0.56*5.42±1.32b3.85±0.1.20x0.I6>80-1000.23x0.01'5.O3±O.2I«6.30x0.07*0.42±0.03X0.51x0.06、2.77x0.I6f5.50x0.47*»3.71±O.

23、12*l.75±0.43-0200.23土0.016.67±0.35*5.84±0.07b0.47±0.03*1.l0±0.08s9.49土1.74*8.51±0.96*4.70±0.56*3.08土0,40a>20-400.21±0.026.16±0.086.09±0.09仆O.5I±O.O2*0.58±0.09b3.I611.0O65.14±1.08«*>3.95±O.34*2.66±l.08«CHC>4

24、0-600.21x0.015.52x0.636.30x0.11*0.47x0.01*0.44±0.05k2.08x0.86»4.42x1.34'k3.59x0.05-2.31x0.31*>60-800.19±0.爐4.15±0.73X6.34土0.10"0.46±0.05a0.54±0.00b1.56±0.50s2.91土0.94、3.63±O.16*1.75x0.39->80-1000.!8±0.0lb3.73±O.42。6.31±0.()480.60&

25、#177;0.130.40±0.(Mk1.56土0.32b3.93±0.723.76±0.20*2.71±0.40。0200.26±0.00s8.00±0.40，4.77i0.03。0.38±0.03，1.I2±O.06-ll.5O±O.54«10.30±0.49"2.96±0.12-0.77±0.36«>20-400.27±0.01,7.16±0.20街5.37±0.03*k0.35±0.07*0.

26、93土0.06b6.65±0.I3b7.I8±O.44c2.34±0.II*4*0.66±0.28*BII>40-600.28土0.02*6.30土0.32、5.27±0.07b0.47±0.02*0.70±0.02c6.6l±0.W9.47*0.422.5I±O.1砂0.52±O.10">60-800.2710.00"6.87x0.OS*4*5.27x0.03b0.40x0.06*0.89x0.00*7.28x0.04b8.20x0.好2.7210.14土0.6

27、510.15">80-1000.26x0.01'7.19x0.18心5.47x0.03*0.4l±0.OP0.86x0.05*6.80x0.23b7.89x0.I8e2.45x0.09b0.47x0.05*注:同一列不同小寫字母表示不同樣地內(nèi)部差異顯著(P0.05)；樣品總數(shù),45.2.2濕地土壤微生物生物鼠隨土壤剖面深度的增加，濕地土壤w(MBC)和w(MBN)顯著降低(/0.05),且表層土壤w(MBC)和w(MBN)分別占所研究整個剖面的57.1%69.0%和51.】61.5%(見圖1).值得注意的是，當剖面土壤深度范圍為401(X)cm時，土壤中w(M

28、BC)和MBN)最低且基本趨于穩(wěn)定，占剖面土壤總量的13.8%-26.4%和14.7%21.5%.2.3濕地土壤酶活性由表2可見，鄱陽湖濕地土壤中Phos活性最高,其次是NAG活性,Pee活性和Phox活性最低，所測定的6種上壤酶的活性在表層土壤顯著高丁其他深層上壤(尹0.05).Bghi活性在表層上壤中最高，占剖面土壤總Bglu活性的82.0%(NJS)、6().9%(CHC)和56.8%(BH),且隨著土壤剖面深度的增加，土壤胸活性逐漸降低，土壤深度大于40cm時Bglu活性開始出現(xiàn)最低值，并且逐漸趨于穩(wěn)定見圖2(A).表層土壤中Bxyl活性占剖面土壤總Bxyl活性的61.6%-79.5%

29、,同樣隨著深度的增加其活性逐漸降低見圖2(B).NAG活性在表層土壤中的活性占剖面土壤總NAG活性的58.9%-66.4%,在NJS和BH樣地其活性最低值出現(xiàn)在60-80cm處；而在CHC20RH(WEMNffis)*3(WE)學2W土壤削血深度/cm：1-0-20；2>20-40；3>40-60；4>60-80；5>80-100.注：不同小寫字母表示不同樣地內(nèi)部差異顯若(戶<0.05)；樣品總數(shù)“=45.圖1不同樣地土壤剖面微生物生物量Fig.IMicrobialbiomassinsoilprofileofsamplingsitesinIhePoyangIqke

30、vsella表2鄱陽湖濕地土壤剖面土壤兩活性土壤制面深度/cmBglu活性Bxyl活性MAC活性Phos活性l»h<»x活性Pen)活性02010.88±|.8143.26±0.60*10.24±2.17-105.22±I5.71°0.43±0.011.48±0.34>20-402.54±0.68*'0.73±O.IObl.97±0.42''39.48±10.59b0.16±0.03r0.39±0.08h>

31、;40-601.57±0.07h0.38±O.03"2.05±0.I8b34.62±1.44h0.33±O.O1b0.66±0.091,>60-80l.01±0.17b0.29±0.06b0.55±0.07bII.0310.691,0.15±0.07*0.73±0.15h>80-1000.82±O.33h0.15±0.06h1.I7±O.38b10.78±|.80''0.26±0.03b0.5l&#

32、177;().161,Table2SoilenzymeactivitiesinsoilprofileinthePovang出kewetlandIO-9mol/(h-g)注：表中同列不同小寫字似表示芯異顯客(尹<0.05)；樣品總數(shù)“=45.樣地，其他深度土壤中NAG活性無差異見圖2(C).Phos活性在NJS和CHC樣地表層土壤中的活性占剖面土壤總活性的57.1%和44.0%,除表層外，>4060cm層土壤中Phos的活性顯著高于其他深層土壤，而在BH樣地，Phos活性有明顯的分層現(xiàn)象，表層活性最高，占剖面土壤總Phos活性的53.3%,>20-40cm次之，>4()1

33、00cm活性最低見圖2(D).Phox活性在3個樣地表層土壤中的活性占剖面土壤總Phox活性的33.0%41.2%,但其活性并未隨著土壤深度的增加而降低，>2040cm和>6080cm兩層活性最低見圖2(E).Pcro活性在NJS樣地和CHC樣地表現(xiàn)一致，表層土壤中其活性最高，占剖而±壤總Pero活性的37.2%和40.0%,>20-40cm層Pero活性最低;BH樣地的Pero活性同樣有明顯的分層現(xiàn)象(/yo.05),表層土壤中其活性最高，占剖面土壤總Pero活性的49.9%,其次是>4O8()cm,其他層次土壤Pem活性最低見圖2(F).2.4土壤微生物功

34、能特性與環(huán)境因子的相關性為進一步了解鄱陽湖濕地土壤微生物功能特性與土壤理化性質(zhì)之間的關系.將加(MBC)和”，(MBN)、土壤酶活性與理化性質(zhì)進行相關性分析(見表3),結果顯示，所測定的w(MBC)EMBN)和4種水解酶(Bghi、Bxyl、NAG、Phos)的活性均與pH呈顯著負相關(P<0.05),與土壤AFDM、仰(TN)、w(TOC)和C/N呈顯著正相關(P<0.05),并與含水量呈顯著正相關(除NAG酶活性外)(P<0.05).Phox活性和Pero活性僅與w(TOC)、“，(TN)呈顯著相關(/><().()5),Pcro活性還與pH存在顯著的負相關關

35、系.從相關性系數(shù)來看,微生物特性與w(TOC)、w(TIN)的相關性系數(shù)較大，表明w(T0C)和“，(TN)是影響土壤微生物數(shù)鼠和活性的最主要因素.進-步分析發(fā)現(xiàn)(見表4),“，(MBC)、加(MBN)均與土壤土壤酶活性之間呈極顯著相關(/<()()1),且6種土壤酶之間的相關性也極為顯著(P<0.01).KMI0E6,2蚤磐日CDIBICH_(«e/loE62ytiHgsoqdbb一(8.qMOE72mljgD<N土壤刑面深度/cm：1-0-20；2>20-4()；3>40-60；4>60-80；5>80-100.注:不同小寫字母表示不同樣

36、地內(nèi)部遂異顯普(P<0.05)：樣品總數(shù)“=45.圖2鄱陽湖濕地不同樣地土壤剖面土壤酶活性Fig.2SoilenzymeactivitiesinsoilprofileofsamplingsitesinlhePoyangLakewetland2.5討論該研究中，隨著土壤深度的增加，o(MBC)和w(MBN)顯著降低，表明土壤深度顯著影響者土壤微生物的生長繁殖.其中表層土壤微生物生物量占總研究剖面的51.1%69.0%,提示鄱陽湖濕地的020cm土壤中，大量的植物根系和動植物殘體使其具有豐富的有機質(zhì)儲量和充足的營養(yǎng)元素可供微生物利用,并且表層土壤結構、孔隙度、通氣性等物理性狀表3微生物功能特

37、性與土壤環(huán)境因子的相關性分析Table3Correlationanalysisofmicrobialfunctionalcharacteristicsandsoilenvironmentalfactors項目含水靖AFDMPHic(NH/-N)k.(no3-n)w(TOC)w(TP)ip(TN)C/Nw(MBC)0.312*0.526,-0.5900.007-0.0270.745,-0.2560.671”0.474""(MBN)0.301.0.506“-0.582,-0.0070.0220.720-0.2530.6890.418“Bgju活性0.423,0.548,-0.6

38、26,-0.053-0.1710.751,-0.29()0.677,0.493,Bxyl活性0.3810.548"-0.575,0.100-0.0530.790,-0.2410.714-0.509"NAG活性0.2900.364.-0.469,0.071-0.0410.645,-0.2560.472,0.536“Phos活性0.321,0.483,-0.561,-0.053-0.0690.699“-0.2710.628,0.468Phox活性-0.0360.Ill-0.1190.1090.1030.347,0.1100.304.0.194活性0.0470.114-0.315

39、*0.030-0.0450.419"-0.0170.4550.084注：，表示顯著相關(P<0.05)；*表示微顯著相關(P<0.01)；樣品總數(shù)“=45.表4微生物功能特性的相關性分析Table4Correlationanalysisamongmicrobialfunctionalcharacterislics項目w(MBC)w(MBN)Bglu活性Bxyl活性NAG活性Phos活性Phox活性Pen>活性0.733“0.685,0.676”0.685M0.535,0.635,0.627,Phox活性0.479,0.447,0.499“0.458,0.497“0.

40、531,Phos活性0.871,0.8770.893w0.806M0.842,NAG活性0.783w0.773w0.874w0.755wBxyl活性0.888,0.863,0.918“Bglu活性0.893”0.864“MMBN)0.966“注：*表示顯著相關(P<0.05)；*表示極顯著相關(P<0.01)；樣品總數(shù)n-45.也都有利于微生物的生.在>20-100cm的深層濕地土壤中,w(MBC)和e(MBN)也達到T31.0%48.9%,揭示濕地深層土壤中也存在大量的微生物.進一步分析發(fā)現(xiàn)鄱陽湖濕地土壤C/N介于2.910.9之間，而Kaye等的研究結果指出，土壤C/N低

41、于20-30時，微生物生物量可能受到有機碳含量的限制，由此可以推斷鄱陽湖濕地土壤微生物生物量主要受到w(T0C)的限制.鄱陽湖濕地沿垂直剖面分布的土壤酶活性、w(MBCIw(MBN)的變化規(guī)律相一致.4種水解酶(Bglu、Bxyl、NAG、Phos)活性隨土壤剖而深度的增加顯著降低,表明土壤深度對微生物代謝功能活性有顯著的影響.盡管深層土壤中俺活性降低，但是在>80-100cm土層中仍然可以檢測到較高的土壤酶活性，這一結果提示在鄱陽湖濕地深層七壤中，微生物的代謝能力不容忽視，由微生物參與主導的糖類及纖維素類化合物的分解和碳、氮、磷等營親元素的循環(huán)過程仍然活躍.值得注意的是,Senga等對

42、H本北海道釧路濕地土壤微生物功能活性隨深度剖面的變化研究發(fā)現(xiàn),隨著土壤深度的增加，參與營養(yǎng)元素水解的土壤酶活性會出現(xiàn)顯著的回升:羽，但是在筆者研究中4種水解醵的活性在土壤深度大于60cm或80cm時趨于穩(wěn)定，微生物代謝功能變化不明顯.由此表明，不同的濕地生態(tài)系統(tǒng),It水文、氣候、土壤性質(zhì)的不同以及深層土壤的發(fā)育與演替狀況等因素的差異，都將影響到微生物分解代謝有機質(zhì)的能力.與此同時，筆者也發(fā)現(xiàn)了不同上壤肺活性在不同樣地隨土壤深度的變化趨勢也不盡相同，土壤酶活性在樣地間同樣存在差異，這-現(xiàn)象在未來的研究中應予以關注并設計試驗加以驗證.作為具有釵化還原能力的土壤酶，Phox主要通過降解和礦化作用來限

43、制土壤有機質(zhì)分解和腐殖質(zhì)的形成;Per。能夠?qū)⑦^氧化縊和酚類物質(zhì)氧化還原成水和醍，減少其對活細胞的毒害，已有研究325表明ph。、活性和Pcro活性隨深度變化的規(guī)律不-致.該研究中表層土壤的Phox活性和Pero活性顯著高于深層土壤，但是深層土壤(>20100cm)中Phox和Pero的活性在剖面土壤總危中所占比例均超過60%，表明在鄱陽湖濕地深層十.壤中，有機質(zhì)的積累速率受到抑制【，這將會作為生態(tài)系統(tǒng)中反饋機制的信號，作用于土壤中的物質(zhì)循環(huán)過程】，從而影響到深層土壤中微生物的活性和其他代謝功能.但是目前對于土壤中Phox活性和Pero活性的研究還相對較少，涵蓋的土壤類型更是有限，其與環(huán)

44、境因，及微生物功能的復雜作用機理還需要進一步的試驗去驗證.值得注意的是，表層土壤中與碳窺代謝有關的土壤酶活性占到了剖面總體酶活性的2/3以上，而表層土壤中的AFDM、切(TOC)和初(TN)只占到了所研究剖面總有機物質(zhì)含量的1/3左右.同時，相關性研究進-步發(fā)現(xiàn)，濕地土壤微生物功能特性除受有機質(zhì)及營養(yǎng)元素影響外，大部分還受到含水雖和PH的顯著影響芥27】，這也是造成表層土壤微生物功能活性遠高于石機質(zhì)儲備量的原因.具體而言,隨著土壤深度的增加，土壤孔隙度會逐漸減少，限制了深層土壤微生物的正?；顒?，導致功能活性的急劇下降此外，隨土壤深度的增加pH逐漸升高，pH的升高影響有機物質(zhì)的生物降解和礦化，從

45、而直接影響七壤前參與物質(zhì)代謝循環(huán)的速度犯，而深層土壤的溫度和水分的變化也是影響上壤胸活性隨深度變化明顯的因素之一叫土壤酶活性與微生物生物最之間的顯著相關性以及6種土壤懈活性之間的顯著相關性都表明，土壤微生物功能特性之間存在相互促進作用，并且在促進物質(zhì)循環(huán)和能危轉(zhuǎn)化的過程中，不同的微生物代謝活性物質(zhì)不僅具有各自的專性，同時還具有協(xié)同作用.4結論a) 鄱陽湖濕地上壤AFDM、m(TOC)和w(TN)隨剖而深度的增加而顯著降低，所測定的其他理化參數(shù)不隨剖面深度的改變而變化.b) 鄱陽湖濕地土壤微生物功能包括所測定的微生物生物量和6種土壤佛活性受到土壤深度的顯著影響，表層(0-20cm)土壤微生物活性

46、和代謝功能最高，4060cm層達到穩(wěn)定.但深層土壤中仍然進行著由微生物參與的復雜代謝活動.c) 土壤微生物功能特性與AFDM、s(TOC)、w(TN)和含水雖及pll均呈顯著相關，但土壤w(T0C).w(TN)和pH是影響土壤微生物數(shù)量和活性的最主要因素.參考文獻(References):I.張仲勝.呂憲國.俸振山.等.中國濕地上壤火氮磷生態(tài)化學計質(zhì)學特征研究J.土壤學報.2016.53(5):1160-1169.ZHANGZhongheng.LVXiangguoXUEZhenshan.ef<j/.1stherearedfield-typeC：NPratioinChinesewellar

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