彭子洋,刘卫星,田 瑞,杨 森,王 静,黄俊胜,杨雅舒,刘玲莉

1 中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室,北京 100093 2 中国科学院大学,北京 100049 3 兰州大学,兰州 730000 4 河北大学,保定 071002 5 山东农业大学,泰安 271018

土壤胞外酶是土壤有机质的降解、转化和矿化的媒介[1],能够将大分子有机质分解成可以被微生物利用的小分子物质[2],是分解过程中重要的限速因子,在陆地生态系统生物地球化学循环中起着重要的作用。土壤胞外酶活性会受到气候(温度、降水、太阳辐射)、地理(地形、土壤)、生物(植物、微生物)等多种因素的影响,但各因子对胞外酶活性的影响尚未得到统一结论。由于长期的动植物残体积累,青藏高原具有巨大的碳库储量,且该区域具有丰富的山脉,气候、地理、生物等环境变化幅度大,生态系统脆弱,对环境变化十分敏感,因此选取该区域中典型的山地生态系统,研究其土壤胞外酶活性沿海拔和坡向变化的空间分布格局及调控因素,对于解析该区域土壤碳循环对气候变化的响应具有重要意义。

海拔和坡向的改变可能不会对微生物和土壤胞外酶活性产生直接影响[3],但是二者的变化会改变温度、降水、光照等环境因子[4-5]。在阿尔卑斯山脉和念青唐古拉山进行的多个研究表明,土壤酶活性随海拔梯度的升高而降低[6- 9]。根据阿伦尼乌斯(Arrhenius)公式,温度是影响酶活性的重要因子,低温可减少酶与底物碰撞的次数,降低酶的反应速率,因此一些研究认为低温可能是导致高海拔地区土壤酶活性较低的主要原因。……