SBB | 活性碳对水稻土的酶活性影响比温度更强

Highlights

• 活性C影响胞外酶活性对土壤变暖的响应。

• 活性C含量越高，土壤微生物产生的酶越少。

• 活性C添加影响微生物生物量，诱导酶从SOM中开采N。

• 在低于15 °C的条件下，醋酸输入会增加CO₂和CH₄释放的温度敏感性。

      全球变暖增加了植物凋落物、根系生物量和根际沉积等地下碳（C）输入，影响了土壤有机质的储量和动态。为了明晰活性C的可得性（生化因素）和温度（环境因素）对酶活性的影响，该研究对典型水稻土进行了75天的厌氧培养，共设置4个温度（5、15、25和35 °C）。醋酸盐作为活性C和甲烷的来源，该研究分析了醋酸添加3、15和75天后的3种水解酶（β葡糖苷酶、几丁质酶和木聚糖酶）的潜在活性。

      研究结果表明，不添加醋酸处理的土壤β葡糖苷酶和几丁质酶活性比添加醋酸处理的高2.1–2.7倍。木聚糖酶活性随温度和培养时间的延长而增加。C循环相关酶对温度敏感，而几丁质酶（与N循环相关）仅在添加醋酸后才对温度敏感（Q10-Vmax ≥ 1）。有机C矿化（CO₂释放）在低温条件下具有较高的温度敏感性，在5–15 °C的Q10值比25–35 °C的高1.1–3.4倍。CH₄释放的Q10值在5–15 °C的温度敏感性比25–35 °C高2.8–13.5倍。水稻土的SOM分解比酶活性对温度更敏感（CO₂和CH₄释放的Q10≥ 1）。非生物效应（温度）和生化效应（C的可得性）的比较表明，气候变暖对水稻土水解酶活性的影响有限。增加活性C对微生物活性和SOM周转具有显著的促进作用。

      结论：（1）酶活性对C输入比对温度更敏感；（2）C输入和升温均加速了SOM的分解，尤其是在低温条件下。

论文链接

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038071719301300

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