降水量对半干旱沙质草地土壤胞外酶活性的影响
景家琪 , 1 , 2 , 4 , 刘新平 , 1 , 2 , 4 , 何玉惠 3 , 丰洁 5 , 胡鸿姣 1 , 2 , 4 , 徐远志 1 , 2 , 4 , 张尧 1 , 2 , 4
1.中国科学院西北生态环境资源研究院，干旱区生态安全与可持续发展全国重点实验室，甘肃 兰州 730000
2.中国科学院西北生态环境资源研究院，奈曼沙漠化研究站，甘肃 兰州 730000
3.中国科学院西北生态环境资源研究院，兰州生态农业试验研究站，甘肃 兰州 730000
4.中国科学院大学，北京 100049
5.通辽市林业和草原科学研究所，内蒙古 通辽 028314
Influence of precipitation on soil enzyme activity in sandy grasslands
Jing Jiaqi , 1 , 2 , 4 , Liu Xinping , 1 , 2 , 4 , He Yuhui 3 , Feng Jie 5 , Hu Hongjiao 1 , 2 , 4 , Xu Yuanzhi 1 , 2 , 4 , Zhang Yao 1 , 2 , 4
1.State Key Laboratory of Ecological Safety and Sustainable Development in Arid Lands /, Northwest Institute of Eco-Environment and Resources，Chinese Academy of Sciences，Lanzhou 730000，China
2.Naiman Desertification Research Station /, Northwest Institute of Eco-Environment and Resources，Chinese Academy of Sciences，Lanzhou 730000，China
3.Lanzhou Ecological Agriculture Experimental Research Station, Northwest Institute of Eco-Environment and Resources，Chinese Academy of Sciences，Lanzhou 730000，China
4.University of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049，China
5.Tongliao Forestry and Grassland Science Research Institute，Tongliao 028314，Inner Mongolia，China
通讯作者: 刘新平（E-mail： liuxinping@lzb.ac.cn ）
收稿日期: 2025-04-08
修回日期: 2025-06-13
基金资助:
内蒙古自治区防沙治沙科技创新重大示范工程“揭榜挂帅”项目 . 2024JBGS0005-1 中国科学院区域发展青年学者项目 干旱区生态安全与可持续发展重点实验室交叉创新团队项目 . E451890201 内蒙古自治区科技计划项目 . 2022YFHH0063
Received: 2025-04-08
Revised: 2025-06-13
摘要
土壤酶深度参与土壤系统的养分循环进程，是维系植物与土壤养分关联的核心纽带。土壤胞外酶活性对降水格局的变动极为敏感，在缺水且养分匮乏的沙质草地生态系统中尤为突出。本研究以半干旱沙质草地为研究对象，开展不同降水条件下土壤胞外酶活性变化研究，确定沙质草地生态系统土壤胞外酶活性动态变化规律，揭示沙质草地土壤碳、氮、磷含量以及酶活性对短期降水变化的响应机制。结果显示：（1）减少30%降水条件下的植物地上生物量比自然条件显著降低（P <0.05），而土壤容重和电导率比自然条件下显著增加（P <0.05）；（2）相较于对照组，增加60%降水处理使微生物碳限制程度以及微生物氮限制程度显著提高（P <0.05）；（3）土壤胞外酶活性对水分波动响应较强，增加60%降水条件下纤维二糖水解酶活性提高到对照组的2.47倍，对应碳相关酶活性增加19.7%；而氮相关酶活性在对照组表现最大。
关键词：
降水变化 土壤酶活性 沙质草地 植物生物量 土壤理化性质
Abstract
Soil enzymes are deeply involved in the nutrient cycling process within the soil system and serve as a core link connecting plant and soil nutrients. The activity of soil extracellular enzymes is extremely sensitive to changes in precipitation patterns， especially in water-scarce and nutrient-poor sandy grassland ecosystems. This study was carried out in semi-arid sandy grasslands to investigate the changes in soil extracellular enzyme activities under different precipitation conditions. The study determined the dynamic variation patterns of soil extracellular enzyme activities in the sandy grassland ecosystem and revealed the response mechanisms of soil carbon， nitrogen， and phosphorus contents as well as enzyme activities in sandy grasslands to short-term precipitation changes. The results show that： （1） Under the condition of 30% reduced precipitation， plant above-ground biomass was significantly lower than that under natural conditions （P <0.05）， while soil bulk density and electrical conductivity were significantly higher than those under natural conditions （P <0.05）； （2） Compared with the control group， the increase of 60% precipitation significantly enhanced the limitation of microbial carbon and nitrogen （P <0.05）； （3） Soil extracellular enzyme activity was highly responsive to changes in water availability. Under the condition of 60% increased precipitation， the activity of cellobiohydrolase increased to 2.47 times that of the control group， and the corresponding carbon-related enzyme activity increased by 19.7%. In contrast， nitrogen-related enzyme activity was optimal in the control group.
Keywords：
precipitation change soil enzyme activity sandy grassland plant biomass physical and chemical properties of soil
本文引用格式
景家琪, 刘新平, 何玉惠, 丰洁, 胡鸿姣, 徐远志, 张尧. 降水量对半干旱沙质草地土壤胞外酶活性的影响 . 中国沙漠 [J], 2025, 45(4): 368-377 doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2025.00069
Jing Jiaqi, Liu Xinping, He Yuhui, Feng Jie, Hu Hongjiao, Xu Yuanzhi, Zhang Yao. Influence of precipitation on soil enzyme activity in sandy grasslands . Journal of Desert Research
0 引言
随着全球气候变暖趋势加剧，极端降雨事件频率与强度均呈增加态势，引发科学家对气候变化问题的广泛关注［1 -2 ］ 。在诸多气候变化因素中，降水格局的改变尤为显著，主要体现在降水总量、分布特征以及季节分配模式等［3 -4 ］ 。近年来国内外学者研究表明降水格局变化对生态系统产生多方面影响，改变植物群落的物种组成［5 -7 ］ ，影响土壤酸碱度、养分含量及其土壤微生物群落结构和胞外酶活性等［8 -9 ］ 。温带草原中降水增加显著改变了土壤微生物群落结构，进而影响了土壤胞外酶活性［10 ］ 。土壤胞外酶在土壤生态过程中发挥重要作用，几乎所有土壤生化反应都依赖酶催化作用进行［11 -12 ］ 。作为土壤中最为活跃的组成部分，土壤酶深度参与碳（C）、氮（N）、磷（P）等元素的循环，对土壤养分转化产生重要影响［13 -15 ］ ，因此开展土壤胞外酶活性对半干旱沙质草地降水格局变化响应机制的研究，对于阐释全球气候变化背景下土壤C、N、P循环以及地球化学和物质循环过程具有重要意义。
土壤含水量过高或过低都会抑制土壤酶活性［16 -17 ］ ，不同土壤酶对降水变化响应也存在差异，增加降水量可显著提高土壤酶活性，且土壤水解酶活性相较于其他胞外酶更为突出［18 -19 ］ 。不同生态系统呈现一致性规律。如湿地生态系统中，增加土壤水分显著降低蔗糖酶和脲酶活性，提高过氧化氢酶活性［20 ］ ；草地生态系统中降水增加使水解酶活性下降，多酚氧化酶和过氧化物酶活性增大［21 ］ ；荒漠生态系统中降水间隔时间缩短和降水量增加可显著提高荒漠土壤酶活性，土壤水解酶活性显著高于其他胞外酶活性［22 ］ 。此外，土壤深度也可能影响土壤酶活性对降水变化的响应。澳大利亚东部6个干旱地区研究发现，降水量增加地区酶活性较高，微生物活性更强，养分循环增强［23 ］ ；黄土高原撂荒草地生态系统增雨显著降低了土壤β-1，4-葡萄糖苷酶（BG）和纤维二糖水解酶（CBH）活性，但β-1，4-木糖苷酶（BX）活性呈增加趋势［19 ］ 。
目前已开展了大量有关土壤酶活性和土壤养分的研究，但针对半干旱沙质草地生态系统在不同降水变化下的研究仍相对匮乏。科尔沁沙地属于典型的温带半干旱大陆性气候，全年降水量分布不均，集中在4—8月植被生长季［24 ］ 。该地区春季草本植物生长繁茂，其群落生产力可占全年的72%左右，因而对养分供给有较高需求［25 ］ 。冬季稳定积雪融化水分以及后续降水，能够有效促进土壤酶活性以及养分循环［26 ］ 。然而，关于沙质草地土壤胞外酶对降水变化的响应机制，及其驱动土壤碳、氮、磷生物地球化学循环的作用机理仍缺乏系统研究。因此，本研究通过降水模拟控制实验，开展半干旱沙质草地土壤胞外酶活性对降水格局变化的响应研究，确定不同降水条件下土壤胞外酶活性变化规律，揭示土壤胞外酶活性对降水格局变化的响应机理，为半干旱沙质草地土壤碳、氮、磷地球化学循环机制的研究提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
研究区位于中国科学院奈曼沙漠化研究站（43°34′N，121°11′E），地处于中国农牧交错带东段的科尔沁沙地核心地带。该地属于典型的温带半干旱大陆性气候，年平均气温为5.8~6.4 ℃，多年平均降水量为351.7 mm，但降水年际变率大且年内分布不均，约80%的降水量集中在4—8月［27 ］ 。土壤质地以沙质为主，土壤颗粒较粗，孔隙度大，通气性和透水性良好，但保水性和保肥能力相对较弱。研究区土壤pH值多呈中性至微碱性，土壤有机质含量相对较低，全氮、全磷等养分含量也较为有限。不同地貌类型在微气候、土壤理化性质等方面存在差异，进而塑造了多样的生态环境。该区草地植被以一年生或者多年生草本植物为主，主要优势植物有狗尾草（Setaria viridis ）、尖头叶藜（Chenopodium acuminatum ）、白草（Pennisetum centrasiaticum ）和猪毛蒿（Artemisia scoparia ）等。
1.2 试验设计
本研究于2017年以科尔沁沙地半干旱区地形相对平缓、植被类型均一典型沙质草地为研究对象，设置5种降水处理：增加自然降水的60%（P+60%）、减少自然降水的60%（P-60%）、增加自然降水的30%（P+30%）、减少自然降水的30%（P-30%）以及自然降水对照组（CK）。试验装置采用自主设计的已授权实用新型专利设备进行模拟控制实验［28 ］ ，每个处理组设置6个重复且各样方之间设置宽度为2 m的隔离带，以免不同处理小区之间产生相互干扰。
1.3 样品收集与测定
本试验于2023年8月进行植被调查并获取地上及地下生物量，利用土钻（直径为3.5 cm）在每个处理样方按照3点取样法收集0~10 cm土壤样品。将每个处理采集到土样混匀后分为2份，一份放置于遮光处自然风干，用于测定土壤全碳（TC）、全氮（TN）、全磷（TP）、pH值和电导率；另一份则置于4 ℃冰箱冷藏保存，以便后续进行土壤胞外酶活性测定。
利用元素分析仪进行土壤全碳和全氮含量测定；利用NaOH熔融钼锑抗比色法测定土壤全磷含量；使用电极法测定土壤pH值和电导率。土壤酶活性的测定采用试剂盒方法（杰里米上海生物科技有限公司），β葡萄糖苷酶（β-Glucosidase，BG）活性测定采用对硝基苯酚比色法。纤维二糖水解酶（Cellobiohydrolase，CBH）活性测定采用3，5-二硝基水杨酸比色法。β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶（β-1，4-N-acetylglucosaminidase，NAG）活性测定采用对硝基苯酚比色法。亮氨酸氨基肽酶（Leucine aminopeptidase，LAP）活性测定采用对硝基苯胺比色法。碱性磷酸酶（Alkaline phosphatase，ALP）活性测定采用磷酸苯二钠比色法。
1.4 数据处理与分析
在SPSS 25.0中采用单因素方差分析（One-way ANOVA）中最小显著性差异法（LSD）进行指标间多重比较；用Pearson相关分析土壤酶与植被和土壤因子的相关性。利用Origin2024绘图。使用R 4.4.1中的Lavaan包进行结构方程模型分析。
土壤酶化学计量比ECN （碳氮比）、ECP （碳磷比）、ENP （氮磷比），计算公式如下［29 ］ ：
ECN =ln（BG +CBH ）/ln（NAG +LAP ）（1）
ECP =ln（BG +CBH ）/ln（ALP ）（2）
ENP =ln（NAG +LAP ）/ln（ALP ）（3）
式中：BG 为β葡萄糖苷酶含量；CBH 为纤维二糖水解酶含量；NAG 为β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶含量；LAP 为亮氨酸氨基肽酶含量；ALP 为碱性磷酸酶。
采用酶化学计量的矢量长度（VL，nmol·g-1 ·h-1 ）和矢量夹角（VA，°）计算土壤微生物的能量和营养相对限制状况，计算公式如下［29 ］ ：
V L = E C N 2 + E C P 2 （4）
VA=Degrees（ATAN 2（ECP ，ECN ））（5）
式中：ECN 表示碳氮比；ECP 表示碳磷比；VL越长代表微生物碳限制程度越大；VA<45°或VA>45°分别代表微生物氮限制或磷限制，散点离45°斜线越远代表限制程度越大。
2 结果与分析
2.1 降水变化对植物和土壤关键性状的影响
根据研究区调查结果显示（表1 ），在P+60%、P+30%、CK、P-30%到P-60%递减的趋势下，土壤全氮和土壤全磷呈现出逐渐增加的趋势，到P-60%的降水条件下达到最大值，但差异性不显著。土壤碳磷比和土壤氮磷比在降水变化下相对稳定，而土壤碳氮比在P+60%和P-30%条件下有明显增大趋势。样品采集当年年降水量为195.4 mm，在此降水变异条件下物种丰富度较为均一，增雨处理下的植物盖度和高度相对较高。单因素方差分析表明，对照组植物地上生物量最高；而减少30%降水处理下，植物地上生物量相较于增加降水处理显著降低（P <0.05）。增加60%降水的处理组地下生物量最高，相较于对照组增加了90.3%（图1 ）。
图1
图1
降水变化对植物地上及地下生物量的影响
注： CK为自然降水对照组；P+60%、P+30%、P-30%和P-60%分别代表增加自然降水的60%、增加自然降水的30%、减少自然降水的30%以及减少自然降水的60%
Fig.1
Effect of precipitation change on aboveground and underground biomass of plants
2.2 土壤酶活性及计量比对降水变化的响应
单因素方差分析表明，降水变化对土壤中多种关键酶活性产生了不同程度的作用（图2 ）。β葡萄糖苷酶和乙酰葡萄糖苷酶以及氮相关酶的活性均在CK组最高；而纤维二糖水解酶的活性表现较为特殊，在增加60%降水处理下显著提高（P <0.05），说明适度的增雨能够有效促进纤维二糖水解酶的活性，增强土壤对纤维二糖类物质的分解能力。对于参与蛋白质代谢的亮氨酸氨基肽酶，其活性随着降水逐渐减少的梯度呈现出显著提高的趋势（P <0.05）。在碱性磷酸酶活性方面，随着降水减少其活性呈现出下降的趋势。碳相关酶活性在增加60%降水的处理组达到最高，且显著高于增加30%降水的处理组（P <0.05），表明增加较多降水量能显著促进土壤碳相关酶活性，利于加速土壤碳循环过程。而氮相关酶活性在对照组中其值最高，表明在自然降水条件下土壤氮循环相关的生化反应最为活跃。
图2
图2
不同降水处理下土壤酶活性
注： CK为自然降水对照组；P+60%、P+30%、P-30%和P-60%分别代表增加自然降水的60%、增加自然降水的30%、减少自然降水的30%以及减少自然降水的60%
Fig.2
Soil enzyme activities under different precipitation treatments
单因素方差分析结果显示，降水变化显著影响了土壤中碳磷酶、氮磷酶和碳氮酶的化学计量比（图3 ）。增加降水处理条件下，土壤碳磷酶化学计量比高于对照组和减少降水组且对照组的碳磷酶化学计量比最低。就土壤氮磷酶化学计量比而言，增加30%降水处理组的氮磷酶化学计量比最高。与对照组相比，增加或者减少降水处理氮磷酶化学计量比没有显著差异；增加60%降水处理组的碳氮酶化学计量比显著高于增加30%降水处理组以及减少30%降水处理组（P <0.05），减少降水的两组与对照组相比差异不显著。降水增加进而影响土壤养分循环和植物养分吸收，尤其是相较于自然条件下，增加60%降水处理对土壤中碳磷酶、氮磷酶和碳氮酶的化学计量比有正向影响。
图3
图3
不同降水处理下土壤酶化学计量比特征
注： CK为自然降水对照组；P+60%、P+30%、P-30%和P-60%分别代表增加自然降水的60%、增加自然降水的30%、减少自然降水的30%以及减少自然降水的60%
Fig.3
Characteristics of soil enzyme stoichiometry under different precipitation treatments
通过土壤酶化学计量比所呈现的散点图来表示微生物资源限制的模式（图4 A），土壤微生物碳限制由矢量长度表示，长度越大表示限制越大；矢量角度代表土壤微生物氮或磷限制，角度<45°表示氮限制，角度>45°表示磷限制。根据矢量长度分析微生物碳限制（图4 B），结果表明不同降水条件下微生物碳限制的变化趋势存在差异，增加60%降水组碳限制显著高于对照组（P <0.05）。根据矢量角度分析微生物氮或磷限制（图4 C），散点均集中在45°斜线以下，表明不同降水处理下微生物氮限制程度高；且矢量角度越小代表氮限制程度越高，其中增加60%降水组的值显著低于减少30%降水组和对照组的值（P <0.05），因此表明增加60%降水组的微生物氮限制显著高于减少30%降水组和对照组（P <0.05）。降水变化显著影响了土壤微生物碳、氮、磷限制，其中增加60%降水处理增强了微生物碳氮限制。
图4
图4
不同降水处理下土壤微生物碳氮磷限制
注： CK为自然降水对照组；P+60%、P+30%、P-30%和P-60%分别代表增加自然降水的60%、增加自然降水的30%、减少自然降水的30%以及减少自然降水的60%；BG为β葡萄糖苷酶；CBH为纤维二糖水解酶；NAG为β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶；LAP为亮氨酸氨基肽酶；ALP为碱性磷酸酶
Fig.4
limitation of soil microbial carbon， nitrogen and phosphorus under different precipitation treatments
2.3 降水变化对土壤酶活性及其计量比的影响机制
对不同降水处理下土壤酶活性与土壤化学性质进行冗余分析（RDA）可知，RDA1轴解释67.10%的变异，RDA2轴解释24.54%的变异（图5 ）。增加60%降水组的样本主要聚集在RDA1的负半轴，而减少降水的样本主要聚集在正半轴上，表明降水增减会对土壤特性产生不同的影响。土壤总氮（TN）的箭头指向RDA1轴的正半轴，表明总氮含量与减少降水处理组的样本呈现正相关关系，即随着降水减少，土壤总氮含量可能会相应增加。相反土壤含水量（SWC）、纤维二糖水解酶（CBH）、亮氨酸氨基肽酶（CE）和氮葡萄糖苷酶（NAG）的箭头指向RDA1轴的负半轴且相关性显著，说明这些变量基本与增加降水处理组的样本呈正相关，即增加降水可促进土壤含水量提升增强酶活性。增加降水有利于促进部分酶的活性提升，增强土壤有机碳的可溶性；而减少降水则与土壤总氮含量的增加存在关联。
图5
图5
降水变化下土壤理化性质-植被特征-土壤酶活性的相互关系
注： CK为自然降水对照组；P+60%、P+30%、P-30%和P-60%分别代表增加自然降水的60%、增加自然降水的30%、减少自然降水的30%以及减少自然降水的60%；NAG为β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶；CE为碳相关酶；CBH为纤维二糖水解酶；ALP为碱性磷酸酶；SWC为土壤含水量；SEC为土壤电导率；VA为酶化学计量的矢量夹角；BGB为地上生物量；TN为全碳
Fig.5
Relationship between soil physical and chemical properties， vegetation characteristics and soil enzyme activities under precipitation change
基于结构方程模型可分析降水变化下土壤化学性质与植物生物量和酶活性之间的关系（图6 ）。降水变化（PRE）对土壤含水量（SWC）有显著的正向影响，且土壤含水量对地下生物量（BGB）和土壤电导率（SEC）分别产生了正向和负向的影响。地下生物量和土壤电导率分别对磷相关酶活性（PE）、矢量长度（VL）和矢量夹角（VA）产生正负不同的效果。模型的拟合指标显示模型与数据拟合良好，卡方检验结果为χ 2 =10.080，自由度为9，P 值为0.344，均方根误差近似（RMSE A）为0.069，低于0.08的阈值，比较拟合指数（CFI ）为0.992，接近1，进一步支持模型的合理性且具有很好的拟合度。右侧的柱状图显示变量的标准化总效应可由结构方程模型的路径计算得出，其中VL的效应最大接近0.3，而PE和VA的效应均为负值，表明降水变化通过影响土壤化学性质进而影响植物生物量和酶活性，其中土壤含水量是连接降水变化与植物生长的关键中介变量。
图6
图6
降水对土壤酶活性的结构方程模型
注： PRE为降水量；SWC为土壤含水量；BGB为地上生物量；SEC为土壤电导率；PE为磷相关酶活性；VL为酶化学计量的矢量长度；VA为矢量夹角
Fig.6
Structural equation model of precipitation on soil enzyme activity
3 讨论
3.1 降水变化对土壤微生物养分限制的影响
水分是半干旱地区最为关键的限制因子，增加降水在一定程度上缓解土壤水分短缺以及养分运输受阻问题，但由于半干旱地区蒸发量较大，表层土壤含水量在降水增加后短期内便出现下降，土壤微生物活性因水分不足而受到显著限制，进而对土壤有机物质分解与合成过程产生负面影响［30 -32 ］ 。本研究发现，土壤容重和电导率在降水减少30%的条件下显著增加（P <0.05），然而，Zhang等［33 ］ 在沙漠草原西部黄土高原控制降水试验却得出了不同结论，降水处理对土壤可溶性有机碳、土壤微生物量碳以及土壤养分的影响相对较小。在养分限制方面，有研究指出无论降水量增加还是减少，磷在土壤中的限制作用均会有所增强［34 -35 ］ 。关于北美沙漠季节性降水的研究表明，相较于持续干旱区域，该地区土壤有效磷含量更低［36 ］ ，该研究表明荒漠区土壤微生物代谢受碳和氮的共同限制，且不同类型荒漠微生物的氮限制强度存在差异［37 ］ 。此外，Liao等［38 ］ 的研究表明，草地恢复过程中土壤微生物的碳、氮吸收率增加，但土壤碳氮比的降低也反映了微生物对养分的限制变化。本研究中，降水增加（尤其是P+60%处理组）加剧微生物的碳限制，同时氮磷限制程度也有所增加。同时有学者发现半干旱草原中，生长季晚期降水显著改变了丛枝菌根真菌（AMF）和原生生物群落的组成和结构，但并未改善中期降水量减少的影响［39 ］ 。与之相反，P-60%处理降低微生物的碳限制，但对氮磷限制的影响并不显著。这与土壤微生物通过调节胞外酶的分泌来适应养分限制有关，即使在干旱区荒漠的极端环境中，微生物仍可通过这种方式维持营养元素的稳态［37 ］ 。此外，呼伦贝尔退化沙地的研究表明，随着植被恢复，土壤氮磷比不断增加，表明土壤氮供应逐渐增加，而磷供应逐渐减弱，磷可能成为植被恢复后期的限制元素［40 ］ 。土壤总碳、总氮、总磷含量在降水变化下波动不明显，而土壤碳氮比在P+30%和P-30%条件下有显著差异。这表明降水变化影响土壤中不同养分之间的比例关系，进一步影响植物的生长和养分吸收过程。
3.2 土壤胞外酶活性对降水变化的响应
在诸多生态系统中，土壤酶活性对水分波动呈现出强烈的响应态势，一般情况下其活性水平会随着降水量的递增而显著增强［22 ，41 ］ 。土壤水分含量上升能够为土壤微生物酶分泌活动提供有利条件，进而加快土壤碳、氮、磷等关键元素的循环速率，提升土壤养分的供给能力［42 ］ 。以土壤氧化酶体系中的多酚氧化酶和过氧化物酶为例，其在土壤碳循环进程中能够精准地调节木质素分解过程，深度参与土壤有机碳转化［19 ］ 。本研究发现，在氮相关酶活性的各项指标方面，对照组表现最为优异；当降雨量增加60%时，对土壤碳磷相关酶活性产生促进效应。土壤酶活性与土壤养分的可利用性间存在紧密关联，并随着降水量的动态变化而改变。增加/减少降水不仅能够直接触发土壤微生物的活性变化，还可能间接对土壤养分的可利用性产生深远影响［43 ］ 。然而，针对格氏栲自然保护区米槠天然林土壤酶活性的隔离降雨专项研究显示，隔离降水处理均提高0~10 cm土层土壤中多酚氧化酶和过氧化物酶的活性［23 ］ 。这种土壤环境的改变进而促进多酚氧化酶和过氧化物酶的合成与分泌，显著提升了这两种氧化酶的活性，最终加速了土壤凋落物分解进程以及有机质合成过程，推动土壤碳氮循环进程，实现了土壤养分的高效富集［18 ，41 ］ 。土壤碱性磷酸酶对于提升土壤磷有效性具有至关重要的意义，能够加速有机磷分解过程［44 ］ 。本研究结果表明，与葡萄糖苷酶和纤维二糖水解酶活性的变化规律类似，降水量增加对土壤碱性磷酸酶活性影响较为显著，未来研究可以进一步探讨不同季节降水变化对土壤胞外酶活性的影响，以及土壤微生物群落结构与胞外酶活性之间的关系［45 ］ 。通过相关性分析发现土壤碱性磷酸酶活性与土壤速效磷含量之间呈现正相关。因此，在半干旱沙质草地生态系统中，增加60%的降水量能够有效地促进碳相关酶和磷相关酶活性的提升，进而显著加速土壤碳磷循环过程，推动土壤营养元素的高效转化，这对于维持和改善该地区土壤生态系统的功能具有极为重要的意义。
4 结论
在半干旱沙质草地生态系统中，降水变化作为关键驱动因素，通过对土壤理化性质的作用，进而改变植物地上与地下生物量，最终对土壤胞外酶活性产生显著影响。在降水增加的情境下，植物受到土壤湿度增加的刺激而生长，通过增加植物残体输入，为微生物提供了充足碳源，减少碳获取酶的分泌，进而导致微生物碳限制加剧，且碳、磷相关酶活性显著增强。在未来气候变化下，生长季降水增加促进土壤酶活性。土壤酶活性的变化将对土壤养分循环过程产生重要影响，加速养分转化与周转，改变土壤养分供应格局，进而影响植物生长与群落结构。本研究通过降水模拟控制实验，揭示了半干旱沙质草地土壤胞外酶活性对降水格局变化的响应规律，为评估未来降水变化情境下沙质草地土壤碳、氮、磷地球化学循环机制研究提供理论基础。
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科尔沁沙质草地生物量积累过程对降水变化的响应模拟
1
2020
... 随着全球气候变暖趋势加剧，极端降雨事件频率与强度均呈增加态势，引发科学家对气候变化问题的广泛关注［1 -2 ］ .在诸多气候变化因素中，降水格局的改变尤为显著，主要体现在降水总量、分布特征以及季节分配模式等［3 -4 ］ .近年来国内外学者研究表明降水格局变化对生态系统产生多方面影响，改变植物群落的物种组成［5 -7 ］ ，影响土壤酸碱度、养分含量及其土壤微生物群落结构和胞外酶活性等［8 -9 ］ .温带草原中降水增加显著改变了土壤微生物群落结构，进而影响了土壤胞外酶活性［10 ］ .土壤胞外酶在土壤生态过程中发挥重要作用，几乎所有土壤生化反应都依赖酶催化作用进行［11 -12 ］ .作为土壤中最为活跃的组成部分，土壤酶深度参与碳（C）、氮（N）、磷（P）等元素的循环，对土壤养分转化产生重要影响［13 -15 ］ ，因此开展土壤胞外酶活性对半干旱沙质草地降水格局变化响应机制的研究，对于阐释全球气候变化背景下土壤C、N、P循环以及地球化学和物质循环过程具有重要意义. ...
Characteristics of internal variability on summer rainfall in Northeast Asia in a changing climate
1
2020
... 随着全球气候变暖趋势加剧，极端降雨事件频率与强度均呈增加态势，引发科学家对气候变化问题的广泛关注［1 -2 ］ .在诸多气候变化因素中，降水格局的改变尤为显著，主要体现在降水总量、分布特征以及季节分配模式等［3 -4 ］ .近年来国内外学者研究表明降水格局变化对生态系统产生多方面影响，改变植物群落的物种组成［5 -7 ］ ，影响土壤酸碱度、养分含量及其土壤微生物群落结构和胞外酶活性等［8 -9 ］ .温带草原中降水增加显著改变了土壤微生物群落结构，进而影响了土壤胞外酶活性［10 ］ .土壤胞外酶在土壤生态过程中发挥重要作用，几乎所有土壤生化反应都依赖酶催化作用进行［11 -12 ］ .作为土壤中最为活跃的组成部分，土壤酶深度参与碳（C）、氮（N）、磷（P）等元素的循环，对土壤养分转化产生重要影响［13 -15 ］ ，因此开展土壤胞外酶活性对半干旱沙质草地降水格局变化响应机制的研究，对于阐释全球气候变化背景下土壤C、N、P循环以及地球化学和物质循环过程具有重要意义. ...
青藏高原降水季节分配的空间变化特征
1
2018
... 随着全球气候变暖趋势加剧，极端降雨事件频率与强度均呈增加态势，引发科学家对气候变化问题的广泛关注［1 -2 ］ .在诸多气候变化因素中，降水格局的改变尤为显著，主要体现在降水总量、分布特征以及季节分配模式等［3 -4 ］ .近年来国内外学者研究表明降水格局变化对生态系统产生多方面影响，改变植物群落的物种组成［5 -7 ］ ，影响土壤酸碱度、养分含量及其土壤微生物群落结构和胞外酶活性等［8 -9 ］ .温带草原中降水增加显著改变了土壤微生物群落结构，进而影响了土壤胞外酶活性［10 ］ .土壤胞外酶在土壤生态过程中发挥重要作用，几乎所有土壤生化反应都依赖酶催化作用进行［11 -12 ］ .作为土壤中最为活跃的组成部分，土壤酶深度参与碳（C）、氮（N）、磷（P）等元素的循环，对土壤养分转化产生重要影响［13 -15 ］ ，因此开展土壤胞外酶活性对半干旱沙质草地降水格局变化响应机制的研究，对于阐释全球气候变化背景下土壤C、N、P循环以及地球化学和物质循环过程具有重要意义. ...
Observed trends in daily rainfall variability result in more severe climate change impacts to agriculture
1
2019
... 随着全球气候变暖趋势加剧，极端降雨事件频率与强度均呈增加态势，引发科学家对气候变化问题的广泛关注［1 -2 ］ .在诸多气候变化因素中，降水格局的改变尤为显著，主要体现在降水总量、分布特征以及季节分配模式等［3 -4 ］ .近年来国内外学者研究表明降水格局变化对生态系统产生多方面影响，改变植物群落的物种组成［5 -7 ］ ，影响土壤酸碱度、养分含量及其土壤微生物群落结构和胞外酶活性等［8 -9 ］ .温带草原中降水增加显著改变了土壤微生物群落结构，进而影响了土壤胞外酶活性［10 ］ .土壤胞外酶在土壤生态过程中发挥重要作用，几乎所有土壤生化反应都依赖酶催化作用进行［11 -12 ］ .作为土壤中最为活跃的组成部分，土壤酶深度参与碳（C）、氮（N）、磷（P）等元素的循环，对土壤养分转化产生重要影响［13 -15 ］ ，因此开展土壤胞外酶活性对半干旱沙质草地降水格局变化响应机制的研究，对于阐释全球气候变化背景下土壤C、N、P循环以及地球化学和物质循环过程具有重要意义. ...
黄土高原典型草原植物群落组成对降水变化的响应
1
2023
... 随着全球气候变暖趋势加剧，极端降雨事件频率与强度均呈增加态势，引发科学家对气候变化问题的广泛关注［1 -2 ］ .在诸多气候变化因素中，降水格局的改变尤为显著，主要体现在降水总量、分布特征以及季节分配模式等［3 -4 ］ .近年来国内外学者研究表明降水格局变化对生态系统产生多方面影响，改变植物群落的物种组成［5 -7 ］ ，影响土壤酸碱度、养分含量及其土壤微生物群落结构和胞外酶活性等［8 -9 ］ .温带草原中降水增加显著改变了土壤微生物群落结构，进而影响了土壤胞外酶活性［10 ］ .土壤胞外酶在土壤生态过程中发挥重要作用，几乎所有土壤生化反应都依赖酶催化作用进行［11 -12 ］ .作为土壤中最为活跃的组成部分，土壤酶深度参与碳（C）、氮（N）、磷（P）等元素的循环，对土壤养分转化产生重要影响［13 -15 ］ ，因此开展土壤胞外酶活性对半干旱沙质草地降水格局变化响应机制的研究，对于阐释全球气候变化背景下土壤C、N、P循环以及地球化学和物质循环过程具有重要意义. ...
Climatic change and rainfall patterns： effects on semi-arid plant communities of the Iberian Southeast
0
2011
科尔沁固定沙地植被特征对降雨变化的响应
1
2014
... 随着全球气候变暖趋势加剧，极端降雨事件频率与强度均呈增加态势，引发科学家对气候变化问题的广泛关注［1 -2 ］ .在诸多气候变化因素中，降水格局的改变尤为显著，主要体现在降水总量、分布特征以及季节分配模式等［3 -4 ］ .近年来国内外学者研究表明降水格局变化对生态系统产生多方面影响，改变植物群落的物种组成［5 -7 ］ ，影响土壤酸碱度、养分含量及其土壤微生物群落结构和胞外酶活性等［8 -9 ］ .温带草原中降水增加显著改变了土壤微生物群落结构，进而影响了土壤胞外酶活性［10 ］ .土壤胞外酶在土壤生态过程中发挥重要作用，几乎所有土壤生化反应都依赖酶催化作用进行［11 -12 ］ .作为土壤中最为活跃的组成部分，土壤酶深度参与碳（C）、氮（N）、磷（P）等元素的循环，对土壤养分转化产生重要影响［13 -15 ］ ，因此开展土壤胞外酶活性对半干旱沙质草地降水格局变化响应机制的研究，对于阐释全球气候变化背景下土壤C、N、P循环以及地球化学和物质循环过程具有重要意义. ...
短期增温和降水减少对沙质草地土壤微生物量碳氮和酶活性的影响
1
2022
... 随着全球气候变暖趋势加剧，极端降雨事件频率与强度均呈增加态势，引发科学家对气候变化问题的广泛关注［1 -2 ］ .在诸多气候变化因素中，降水格局的改变尤为显著，主要体现在降水总量、分布特征以及季节分配模式等［3 -4 ］ .近年来国内外学者研究表明降水格局变化对生态系统产生多方面影响，改变植物群落的物种组成［5 -7 ］ ，影响土壤酸碱度、养分含量及其土壤微生物群落结构和胞外酶活性等［8 -9 ］ .温带草原中降水增加显著改变了土壤微生物群落结构，进而影响了土壤胞外酶活性［10 ］ .土壤胞外酶在土壤生态过程中发挥重要作用，几乎所有土壤生化反应都依赖酶催化作用进行［11 -12 ］ .作为土壤中最为活跃的组成部分，土壤酶深度参与碳（C）、氮（N）、磷（P）等元素的循环，对土壤养分转化产生重要影响［13 -15 ］ ，因此开展土壤胞外酶活性对半干旱沙质草地降水格局变化响应机制的研究，对于阐释全球气候变化背景下土壤C、N、P循环以及地球化学和物质循环过程具有重要意义. ...
Enzymatic activities and microbial communities in an Antarctic dry valley soil：responses to C and N supplementation
1
2008
... 随着全球气候变暖趋势加剧，极端降雨事件频率与强度均呈增加态势，引发科学家对气候变化问题的广泛关注［1 -2 ］ .在诸多气候变化因素中，降水格局的改变尤为显著，主要体现在降水总量、分布特征以及季节分配模式等［3 -4 ］ .近年来国内外学者研究表明降水格局变化对生态系统产生多方面影响，改变植物群落的物种组成［5 -7 ］ ，影响土壤酸碱度、养分含量及其土壤微生物群落结构和胞外酶活性等［8 -9 ］ .温带草原中降水增加显著改变了土壤微生物群落结构，进而影响了土壤胞外酶活性［10 ］ .土壤胞外酶在土壤生态过程中发挥重要作用，几乎所有土壤生化反应都依赖酶催化作用进行［11 -12 ］ .作为土壤中最为活跃的组成部分，土壤酶深度参与碳（C）、氮（N）、磷（P）等元素的循环，对土壤养分转化产生重要影响［13 -15 ］ ，因此开展土壤胞外酶活性对半干旱沙质草地降水格局变化响应机制的研究，对于阐释全球气候变化背景下土壤C、N、P循环以及地球化学和物质循环过程具有重要意义. ...
Impact of 30 years precipitation regime differences on forest soil physiology and microbial assemblages
1
2023
... 随着全球气候变暖趋势加剧，极端降雨事件频率与强度均呈增加态势，引发科学家对气候变化问题的广泛关注［1 -2 ］ .在诸多气候变化因素中，降水格局的改变尤为显著，主要体现在降水总量、分布特征以及季节分配模式等［3 -4 ］ .近年来国内外学者研究表明降水格局变化对生态系统产生多方面影响，改变植物群落的物种组成［5 -7 ］ ，影响土壤酸碱度、养分含量及其土壤微生物群落结构和胞外酶活性等［8 -9 ］ .温带草原中降水增加显著改变了土壤微生物群落结构，进而影响了土壤胞外酶活性［10 ］ .土壤胞外酶在土壤生态过程中发挥重要作用，几乎所有土壤生化反应都依赖酶催化作用进行［11 -12 ］ .作为土壤中最为活跃的组成部分，土壤酶深度参与碳（C）、氮（N）、磷（P）等元素的循环，对土壤养分转化产生重要影响［13 -15 ］ ，因此开展土壤胞外酶活性对半干旱沙质草地降水格局变化响应机制的研究，对于阐释全球气候变化背景下土壤C、N、P循环以及地球化学和物质循环过程具有重要意义. ...
Research advance of the relationship between soil enzyme activity and soil fertility
1
2007
... 随着全球气候变暖趋势加剧，极端降雨事件频率与强度均呈增加态势，引发科学家对气候变化问题的广泛关注［1 -2 ］ .在诸多气候变化因素中，降水格局的改变尤为显著，主要体现在降水总量、分布特征以及季节分配模式等［3 -4 ］ .近年来国内外学者研究表明降水格局变化对生态系统产生多方面影响，改变植物群落的物种组成［5 -7 ］ ，影响土壤酸碱度、养分含量及其土壤微生物群落结构和胞外酶活性等［8 -9 ］ .温带草原中降水增加显著改变了土壤微生物群落结构，进而影响了土壤胞外酶活性［10 ］ .土壤胞外酶在土壤生态过程中发挥重要作用，几乎所有土壤生化反应都依赖酶催化作用进行［11 -12 ］ .作为土壤中最为活跃的组成部分，土壤酶深度参与碳（C）、氮（N）、磷（P）等元素的循环，对土壤养分转化产生重要影响［13 -15 ］ ，因此开展土壤胞外酶活性对半干旱沙质草地降水格局变化响应机制的研究，对于阐释全球气候变化背景下土壤C、N、P循环以及地球化学和物质循环过程具有重要意义. ...
Effect of rainfall pulses on plant growth and transpiration of two xerophytic shrubs in a revegetated desert area：Tengger Desert，China
1
2016
... 随着全球气候变暖趋势加剧，极端降雨事件频率与强度均呈增加态势，引发科学家对气候变化问题的广泛关注［1 -2 ］ .在诸多气候变化因素中，降水格局的改变尤为显著，主要体现在降水总量、分布特征以及季节分配模式等［3 -4 ］ .近年来国内外学者研究表明降水格局变化对生态系统产生多方面影响，改变植物群落的物种组成［5 -7 ］ ，影响土壤酸碱度、养分含量及其土壤微生物群落结构和胞外酶活性等［8 -9 ］ .温带草原中降水增加显著改变了土壤微生物群落结构，进而影响了土壤胞外酶活性［10 ］ .土壤胞外酶在土壤生态过程中发挥重要作用，几乎所有土壤生化反应都依赖酶催化作用进行［11 -12 ］ .作为土壤中最为活跃的组成部分，土壤酶深度参与碳（C）、氮（N）、磷（P）等元素的循环，对土壤养分转化产生重要影响［13 -15 ］ ，因此开展土壤胞外酶活性对半干旱沙质草地降水格局变化响应机制的研究，对于阐释全球气候变化背景下土壤C、N、P循环以及地球化学和物质循环过程具有重要意义. ...
土壤胞外酶活性对气候变化响应的研究进展
1
2023
... 随着全球气候变暖趋势加剧，极端降雨事件频率与强度均呈增加态势，引发科学家对气候变化问题的广泛关注［1 -2 ］ .在诸多气候变化因素中，降水格局的改变尤为显著，主要体现在降水总量、分布特征以及季节分配模式等［3 -4 ］ .近年来国内外学者研究表明降水格局变化对生态系统产生多方面影响，改变植物群落的物种组成［5 -7 ］ ，影响土壤酸碱度、养分含量及其土壤微生物群落结构和胞外酶活性等［8 -9 ］ .温带草原中降水增加显著改变了土壤微生物群落结构，进而影响了土壤胞外酶活性［10 ］ .土壤胞外酶在土壤生态过程中发挥重要作用，几乎所有土壤生化反应都依赖酶催化作用进行［11 -12 ］ .作为土壤中最为活跃的组成部分，土壤酶深度参与碳（C）、氮（N）、磷（P）等元素的循环，对土壤养分转化产生重要影响［13 -15 ］ ，因此开展土壤胞外酶活性对半干旱沙质草地降水格局变化响应机制的研究，对于阐释全球气候变化背景下土壤C、N、P循环以及地球化学和物质循环过程具有重要意义. ...
亚热带杉木人工林土壤胞外酶活性对隔离降雨的季节响应
0
2018
Linking microbial community structure and function to seasonal differences in soil moisture and temperature in a Chihuahuan Desert grassland
1
2009
... 随着全球气候变暖趋势加剧，极端降雨事件频率与强度均呈增加态势，引发科学家对气候变化问题的广泛关注［1 -2 ］ .在诸多气候变化因素中，降水格局的改变尤为显著，主要体现在降水总量、分布特征以及季节分配模式等［3 -4 ］ .近年来国内外学者研究表明降水格局变化对生态系统产生多方面影响，改变植物群落的物种组成［5 -7 ］ ，影响土壤酸碱度、养分含量及其土壤微生物群落结构和胞外酶活性等［8 -9 ］ .温带草原中降水增加显著改变了土壤微生物群落结构，进而影响了土壤胞外酶活性［10 ］ .土壤胞外酶在土壤生态过程中发挥重要作用，几乎所有土壤生化反应都依赖酶催化作用进行［11 -12 ］ .作为土壤中最为活跃的组成部分，土壤酶深度参与碳（C）、氮（N）、磷（P）等元素的循环，对土壤养分转化产生重要影响［13 -15 ］ ，因此开展土壤胞外酶活性对半干旱沙质草地降水格局变化响应机制的研究，对于阐释全球气候变化背景下土壤C、N、P循环以及地球化学和物质循环过程具有重要意义. ...
土壤微生物活性和生物量对干湿交替的响应
1
2020
... 土壤含水量过高或过低都会抑制土壤酶活性［16 -17 ］ ，不同土壤酶对降水变化响应也存在差异，增加降水量可显著提高土壤酶活性，且土壤水解酶活性相较于其他胞外酶更为突出［18 -19 ］ .不同生态系统呈现一致性规律.如湿地生态系统中，增加土壤水分显著降低蔗糖酶和脲酶活性，提高过氧化氢酶活性［20 ］ ；草地生态系统中降水增加使水解酶活性下降，多酚氧化酶和过氧化物酶活性增大［21 ］ ；荒漠生态系统中降水间隔时间缩短和降水量增加可显著提高荒漠土壤酶活性，土壤水解酶活性显著高于其他胞外酶活性［22 ］ .此外，土壤深度也可能影响土壤酶活性对降水变化的响应.澳大利亚东部6个干旱地区研究发现，降水量增加地区酶活性较高，微生物活性更强，养分循环增强［23 ］ ；黄土高原撂荒草地生态系统增雨显著降低了土壤β-1，4-葡萄糖苷酶（BG）和纤维二糖水解酶（CBH）活性，但β-1，4-木糖苷酶（BX）活性呈增加趋势［19 ］ . ...
Soil extracellular enzyme activities correspond with abiotic factors more than fungal community composition
1
2014
... 土壤含水量过高或过低都会抑制土壤酶活性［16 -17 ］ ，不同土壤酶对降水变化响应也存在差异，增加降水量可显著提高土壤酶活性，且土壤水解酶活性相较于其他胞外酶更为突出［18 -19 ］ .不同生态系统呈现一致性规律.如湿地生态系统中，增加土壤水分显著降低蔗糖酶和脲酶活性，提高过氧化氢酶活性［20 ］ ；草地生态系统中降水增加使水解酶活性下降，多酚氧化酶和过氧化物酶活性增大［21 ］ ；荒漠生态系统中降水间隔时间缩短和降水量增加可显著提高荒漠土壤酶活性，土壤水解酶活性显著高于其他胞外酶活性［22 ］ .此外，土壤深度也可能影响土壤酶活性对降水变化的响应.澳大利亚东部6个干旱地区研究发现，降水量增加地区酶活性较高，微生物活性更强，养分循环增强［23 ］ ；黄土高原撂荒草地生态系统增雨显著降低了土壤β-1，4-葡萄糖苷酶（BG）和纤维二糖水解酶（CBH）活性，但β-1，4-木糖苷酶（BX）活性呈增加趋势［19 ］ . ...
降水量变化与氮添加下荒漠草原土壤酶活性及其影响因素
2
2021
... 土壤含水量过高或过低都会抑制土壤酶活性［16 -17 ］ ，不同土壤酶对降水变化响应也存在差异，增加降水量可显著提高土壤酶活性，且土壤水解酶活性相较于其他胞外酶更为突出［18 -19 ］ .不同生态系统呈现一致性规律.如湿地生态系统中，增加土壤水分显著降低蔗糖酶和脲酶活性，提高过氧化氢酶活性［20 ］ ；草地生态系统中降水增加使水解酶活性下降，多酚氧化酶和过氧化物酶活性增大［21 ］ ；荒漠生态系统中降水间隔时间缩短和降水量增加可显著提高荒漠土壤酶活性，土壤水解酶活性显著高于其他胞外酶活性［22 ］ .此外，土壤深度也可能影响土壤酶活性对降水变化的响应.澳大利亚东部6个干旱地区研究发现，降水量增加地区酶活性较高，微生物活性更强，养分循环增强［23 ］ ；黄土高原撂荒草地生态系统增雨显著降低了土壤β-1，4-葡萄糖苷酶（BG）和纤维二糖水解酶（CBH）活性，但β-1，4-木糖苷酶（BX）活性呈增加趋势［19 ］ . ...
... 在诸多生态系统中，土壤酶活性对水分波动呈现出强烈的响应态势，一般情况下其活性水平会随着降水量的递增而显著增强［22 ，41 ］ .土壤水分含量上升能够为土壤微生物酶分泌活动提供有利条件，进而加快土壤碳、氮、磷等关键元素的循环速率，提升土壤养分的供给能力［42 ］ .以土壤氧化酶体系中的多酚氧化酶和过氧化物酶为例，其在土壤碳循环进程中能够精准地调节木质素分解过程，深度参与土壤有机碳转化［19 ］ .本研究发现，在氮相关酶活性的各项指标方面，对照组表现最为优异；当降雨量增加60%时，对土壤碳磷相关酶活性产生促进效应.土壤酶活性与土壤养分的可利用性间存在紧密关联，并随着降水量的动态变化而改变.增加/减少降水不仅能够直接触发土壤微生物的活性变化，还可能间接对土壤养分的可利用性产生深远影响［43 ］ .然而，针对格氏栲自然保护区米槠天然林土壤酶活性的隔离降雨专项研究显示，隔离降水处理均提高0~10 cm土层土壤中多酚氧化酶和过氧化物酶的活性［23 ］ .这种土壤环境的改变进而促进多酚氧化酶和过氧化物酶的合成与分泌，显著提升了这两种氧化酶的活性，最终加速了土壤凋落物分解进程以及有机质合成过程，推动土壤碳氮循环进程，实现了土壤养分的高效富集［18 ，41 ］ .土壤碱性磷酸酶对于提升土壤磷有效性具有至关重要的意义，能够加速有机磷分解过程［44 ］ .本研究结果表明，与葡萄糖苷酶和纤维二糖水解酶活性的变化规律类似，降水量增加对土壤碱性磷酸酶活性影响较为显著，未来研究可以进一步探讨不同季节降水变化对土壤胞外酶活性的影响，以及土壤微生物群落结构与胞外酶活性之间的关系［45 ］ .通过相关性分析发现土壤碱性磷酸酶活性与土壤速效磷含量之间呈现正相关.因此，在半干旱沙质草地生态系统中，增加60%的降水量能够有效地促进碳相关酶和磷相关酶活性的提升，进而显著加速土壤碳磷循环过程，推动土壤营养元素的高效转化，这对于维持和改善该地区土壤生态系统的功能具有极为重要的意义. ...
Soil enzyme responses to varying rainfall regimes in Chihuahuan Desert soils
3
2015
... 土壤含水量过高或过低都会抑制土壤酶活性［16 -17 ］ ，不同土壤酶对降水变化响应也存在差异，增加降水量可显著提高土壤酶活性，且土壤水解酶活性相较于其他胞外酶更为突出［18 -19 ］ .不同生态系统呈现一致性规律.如湿地生态系统中，增加土壤水分显著降低蔗糖酶和脲酶活性，提高过氧化氢酶活性［20 ］ ；草地生态系统中降水增加使水解酶活性下降，多酚氧化酶和过氧化物酶活性增大［21 ］ ；荒漠生态系统中降水间隔时间缩短和降水量增加可显著提高荒漠土壤酶活性，土壤水解酶活性显著高于其他胞外酶活性［22 ］ .此外，土壤深度也可能影响土壤酶活性对降水变化的响应.澳大利亚东部6个干旱地区研究发现，降水量增加地区酶活性较高，微生物活性更强，养分循环增强［23 ］ ；黄土高原撂荒草地生态系统增雨显著降低了土壤β-1，4-葡萄糖苷酶（BG）和纤维二糖水解酶（CBH）活性，但β-1，4-木糖苷酶（BX）活性呈增加趋势［19 ］ . ...
... ［19 ］. ...
... 在诸多生态系统中，土壤酶活性对水分波动呈现出强烈的响应态势，一般情况下其活性水平会随着降水量的递增而显著增强［22 ，41 ］ .土壤水分含量上升能够为土壤微生物酶分泌活动提供有利条件，进而加快土壤碳、氮、磷等关键元素的循环速率，提升土壤养分的供给能力［42 ］ .以土壤氧化酶体系中的多酚氧化酶和过氧化物酶为例，其在土壤碳循环进程中能够精准地调节木质素分解过程，深度参与土壤有机碳转化［19 ］ .本研究发现，在氮相关酶活性的各项指标方面，对照组表现最为优异；当降雨量增加60%时，对土壤碳磷相关酶活性产生促进效应.土壤酶活性与土壤养分的可利用性间存在紧密关联，并随着降水量的动态变化而改变.增加/减少降水不仅能够直接触发土壤微生物的活性变化，还可能间接对土壤养分的可利用性产生深远影响［43 ］ .然而，针对格氏栲自然保护区米槠天然林土壤酶活性的隔离降雨专项研究显示，隔离降水处理均提高0~10 cm土层土壤中多酚氧化酶和过氧化物酶的活性［23 ］ .这种土壤环境的改变进而促进多酚氧化酶和过氧化物酶的合成与分泌，显著提升了这两种氧化酶的活性，最终加速了土壤凋落物分解进程以及有机质合成过程，推动土壤碳氮循环进程，实现了土壤养分的高效富集［18 ，41 ］ .土壤碱性磷酸酶对于提升土壤磷有效性具有至关重要的意义，能够加速有机磷分解过程［44 ］ .本研究结果表明，与葡萄糖苷酶和纤维二糖水解酶活性的变化规律类似，降水量增加对土壤碱性磷酸酶活性影响较为显著，未来研究可以进一步探讨不同季节降水变化对土壤胞外酶活性的影响，以及土壤微生物群落结构与胞外酶活性之间的关系［45 ］ .通过相关性分析发现土壤碱性磷酸酶活性与土壤速效磷含量之间呈现正相关.因此，在半干旱沙质草地生态系统中，增加60%的降水量能够有效地促进碳相关酶和磷相关酶活性的提升，进而显著加速土壤碳磷循环过程，推动土壤营养元素的高效转化，这对于维持和改善该地区土壤生态系统的功能具有极为重要的意义. ...
毛苔草湿地土壤酶活性及活性有机碳组分对水分梯度的响应
1
2008
... 土壤含水量过高或过低都会抑制土壤酶活性［16 -17 ］ ，不同土壤酶对降水变化响应也存在差异，增加降水量可显著提高土壤酶活性，且土壤水解酶活性相较于其他胞外酶更为突出［18 -19 ］ .不同生态系统呈现一致性规律.如湿地生态系统中，增加土壤水分显著降低蔗糖酶和脲酶活性，提高过氧化氢酶活性［20 ］ ；草地生态系统中降水增加使水解酶活性下降，多酚氧化酶和过氧化物酶活性增大［21 ］ ；荒漠生态系统中降水间隔时间缩短和降水量增加可显著提高荒漠土壤酶活性，土壤水解酶活性显著高于其他胞外酶活性［22 ］ .此外，土壤深度也可能影响土壤酶活性对降水变化的响应.澳大利亚东部6个干旱地区研究发现，降水量增加地区酶活性较高，微生物活性更强，养分循环增强［23 ］ ；黄土高原撂荒草地生态系统增雨显著降低了土壤β-1，4-葡萄糖苷酶（BG）和纤维二糖水解酶（CBH）活性，但β-1，4-木糖苷酶（BX）活性呈增加趋势［19 ］ . ...
Interactive effects of elevated CO2 ，N deposition and climate change on extracellular enzyme activity and soil density fractionation in a California annual grassland
1
2005
... 土壤含水量过高或过低都会抑制土壤酶活性［16 -17 ］ ，不同土壤酶对降水变化响应也存在差异，增加降水量可显著提高土壤酶活性，且土壤水解酶活性相较于其他胞外酶更为突出［18 -19 ］ .不同生态系统呈现一致性规律.如湿地生态系统中，增加土壤水分显著降低蔗糖酶和脲酶活性，提高过氧化氢酶活性［20 ］ ；草地生态系统中降水增加使水解酶活性下降，多酚氧化酶和过氧化物酶活性增大［21 ］ ；荒漠生态系统中降水间隔时间缩短和降水量增加可显著提高荒漠土壤酶活性，土壤水解酶活性显著高于其他胞外酶活性［22 ］ .此外，土壤深度也可能影响土壤酶活性对降水变化的响应.澳大利亚东部6个干旱地区研究发现，降水量增加地区酶活性较高，微生物活性更强，养分循环增强［23 ］ ；黄土高原撂荒草地生态系统增雨显著降低了土壤β-1，4-葡萄糖苷酶（BG）和纤维二糖水解酶（CBH）活性，但β-1，4-木糖苷酶（BX）活性呈增加趋势［19 ］ . ...
降水和氮沉降增加对草地土壤微生物与酶活性的影响研究进展
2
2017
... 土壤含水量过高或过低都会抑制土壤酶活性［16 -17 ］ ，不同土壤酶对降水变化响应也存在差异，增加降水量可显著提高土壤酶活性，且土壤水解酶活性相较于其他胞外酶更为突出［18 -19 ］ .不同生态系统呈现一致性规律.如湿地生态系统中，增加土壤水分显著降低蔗糖酶和脲酶活性，提高过氧化氢酶活性［20 ］ ；草地生态系统中降水增加使水解酶活性下降，多酚氧化酶和过氧化物酶活性增大［21 ］ ；荒漠生态系统中降水间隔时间缩短和降水量增加可显著提高荒漠土壤酶活性，土壤水解酶活性显著高于其他胞外酶活性［22 ］ .此外，土壤深度也可能影响土壤酶活性对降水变化的响应.澳大利亚东部6个干旱地区研究发现，降水量增加地区酶活性较高，微生物活性更强，养分循环增强［23 ］ ；黄土高原撂荒草地生态系统增雨显著降低了土壤β-1，4-葡萄糖苷酶（BG）和纤维二糖水解酶（CBH）活性，但β-1，4-木糖苷酶（BX）活性呈增加趋势［19 ］ . ...
... 在诸多生态系统中，土壤酶活性对水分波动呈现出强烈的响应态势，一般情况下其活性水平会随着降水量的递增而显著增强［22 ，41 ］ .土壤水分含量上升能够为土壤微生物酶分泌活动提供有利条件，进而加快土壤碳、氮、磷等关键元素的循环速率，提升土壤养分的供给能力［42 ］ .以土壤氧化酶体系中的多酚氧化酶和过氧化物酶为例，其在土壤碳循环进程中能够精准地调节木质素分解过程，深度参与土壤有机碳转化［19 ］ .本研究发现，在氮相关酶活性的各项指标方面，对照组表现最为优异；当降雨量增加60%时，对土壤碳磷相关酶活性产生促进效应.土壤酶活性与土壤养分的可利用性间存在紧密关联，并随着降水量的动态变化而改变.增加/减少降水不仅能够直接触发土壤微生物的活性变化，还可能间接对土壤养分的可利用性产生深远影响［43 ］ .然而，针对格氏栲自然保护区米槠天然林土壤酶活性的隔离降雨专项研究显示，隔离降水处理均提高0~10 cm土层土壤中多酚氧化酶和过氧化物酶的活性［23 ］ .这种土壤环境的改变进而促进多酚氧化酶和过氧化物酶的合成与分泌，显著提升了这两种氧化酶的活性，最终加速了土壤凋落物分解进程以及有机质合成过程，推动土壤碳氮循环进程，实现了土壤养分的高效富集［18 ，41 ］ .土壤碱性磷酸酶对于提升土壤磷有效性具有至关重要的意义，能够加速有机磷分解过程［44 ］ .本研究结果表明，与葡萄糖苷酶和纤维二糖水解酶活性的变化规律类似，降水量增加对土壤碱性磷酸酶活性影响较为显著，未来研究可以进一步探讨不同季节降水变化对土壤胞外酶活性的影响，以及土壤微生物群落结构与胞外酶活性之间的关系［45 ］ .通过相关性分析发现土壤碱性磷酸酶活性与土壤速效磷含量之间呈现正相关.因此，在半干旱沙质草地生态系统中，增加60%的降水量能够有效地促进碳相关酶和磷相关酶活性的提升，进而显著加速土壤碳磷循环过程，推动土壤营养元素的高效转化，这对于维持和改善该地区土壤生态系统的功能具有极为重要的意义. ...
Drought-induced and seasonal variation in carbon use efficiency is associated with fungi：bacteria ratio and enzyme production in a grassland ecosystem
2
2021
... 土壤含水量过高或过低都会抑制土壤酶活性［16 -17 ］ ，不同土壤酶对降水变化响应也存在差异，增加降水量可显著提高土壤酶活性，且土壤水解酶活性相较于其他胞外酶更为突出［18 -19 ］ .不同生态系统呈现一致性规律.如湿地生态系统中，增加土壤水分显著降低蔗糖酶和脲酶活性，提高过氧化氢酶活性［20 ］ ；草地生态系统中降水增加使水解酶活性下降，多酚氧化酶和过氧化物酶活性增大［21 ］ ；荒漠生态系统中降水间隔时间缩短和降水量增加可显著提高荒漠土壤酶活性，土壤水解酶活性显著高于其他胞外酶活性［22 ］ .此外，土壤深度也可能影响土壤酶活性对降水变化的响应.澳大利亚东部6个干旱地区研究发现，降水量增加地区酶活性较高，微生物活性更强，养分循环增强［23 ］ ；黄土高原撂荒草地生态系统增雨显著降低了土壤β-1，4-葡萄糖苷酶（BG）和纤维二糖水解酶（CBH）活性，但β-1，4-木糖苷酶（BX）活性呈增加趋势［19 ］ . ...
... 在诸多生态系统中，土壤酶活性对水分波动呈现出强烈的响应态势，一般情况下其活性水平会随着降水量的递增而显著增强［22 ，41 ］ .土壤水分含量上升能够为土壤微生物酶分泌活动提供有利条件，进而加快土壤碳、氮、磷等关键元素的循环速率，提升土壤养分的供给能力［42 ］ .以土壤氧化酶体系中的多酚氧化酶和过氧化物酶为例，其在土壤碳循环进程中能够精准地调节木质素分解过程，深度参与土壤有机碳转化［19 ］ .本研究发现，在氮相关酶活性的各项指标方面，对照组表现最为优异；当降雨量增加60%时，对土壤碳磷相关酶活性产生促进效应.土壤酶活性与土壤养分的可利用性间存在紧密关联，并随着降水量的动态变化而改变.增加/减少降水不仅能够直接触发土壤微生物的活性变化，还可能间接对土壤养分的可利用性产生深远影响［43 ］ .然而，针对格氏栲自然保护区米槠天然林土壤酶活性的隔离降雨专项研究显示，隔离降水处理均提高0~10 cm土层土壤中多酚氧化酶和过氧化物酶的活性［23 ］ .这种土壤环境的改变进而促进多酚氧化酶和过氧化物酶的合成与分泌，显著提升了这两种氧化酶的活性，最终加速了土壤凋落物分解进程以及有机质合成过程，推动土壤碳氮循环进程，实现了土壤养分的高效富集［18 ，41 ］ .土壤碱性磷酸酶对于提升土壤磷有效性具有至关重要的意义，能够加速有机磷分解过程［44 ］ .本研究结果表明，与葡萄糖苷酶和纤维二糖水解酶活性的变化规律类似，降水量增加对土壤碱性磷酸酶活性影响较为显著，未来研究可以进一步探讨不同季节降水变化对土壤胞外酶活性的影响，以及土壤微生物群落结构与胞外酶活性之间的关系［45 ］ .通过相关性分析发现土壤碱性磷酸酶活性与土壤速效磷含量之间呈现正相关.因此，在半干旱沙质草地生态系统中，增加60%的降水量能够有效地促进碳相关酶和磷相关酶活性的提升，进而显著加速土壤碳磷循环过程，推动土壤营养元素的高效转化，这对于维持和改善该地区土壤生态系统的功能具有极为重要的意义. ...
21世纪初科尔沁沙地沙漠化对区域气候变化的响应
1
2016
... 目前已开展了大量有关土壤酶活性和土壤养分的研究，但针对半干旱沙质草地生态系统在不同降水变化下的研究仍相对匮乏.科尔沁沙地属于典型的温带半干旱大陆性气候，全年降水量分布不均，集中在4—8月植被生长季［24 ］ .该地区春季草本植物生长繁茂，其群落生产力可占全年的72%左右，因而对养分供给有较高需求［25 ］ .冬季稳定积雪融化水分以及后续降水，能够有效促进土壤酶活性以及养分循环［26 ］ .然而，关于沙质草地土壤胞外酶对降水变化的响应机制，及其驱动土壤碳、氮、磷生物地球化学循环的作用机理仍缺乏系统研究.因此，本研究通过降水模拟控制实验，开展半干旱沙质草地土壤胞外酶活性对降水格局变化的响应研究，确定不同降水条件下土壤胞外酶活性变化规律，揭示土壤胞外酶活性对降水格局变化的响应机理，为半干旱沙质草地土壤碳、氮、磷地球化学循环机制的研究提供科学依据. ...
科尔沁沙质草地群落物种多样性、生产力与土壤特性的关系
1
2007
... 目前已开展了大量有关土壤酶活性和土壤养分的研究，但针对半干旱沙质草地生态系统在不同降水变化下的研究仍相对匮乏.科尔沁沙地属于典型的温带半干旱大陆性气候，全年降水量分布不均，集中在4—8月植被生长季［24 ］ .该地区春季草本植物生长繁茂，其群落生产力可占全年的72%左右，因而对养分供给有较高需求［25 ］ .冬季稳定积雪融化水分以及后续降水，能够有效促进土壤酶活性以及养分循环［26 ］ .然而，关于沙质草地土壤胞外酶对降水变化的响应机制，及其驱动土壤碳、氮、磷生物地球化学循环的作用机理仍缺乏系统研究.因此，本研究通过降水模拟控制实验，开展半干旱沙质草地土壤胞外酶活性对降水格局变化的响应研究，确定不同降水条件下土壤胞外酶活性变化规律，揭示土壤胞外酶活性对降水格局变化的响应机理，为半干旱沙质草地土壤碳、氮、磷地球化学循环机制的研究提供科学依据. ...
土壤微生物和酶活性对冻融循环的响应
1
2024
... 目前已开展了大量有关土壤酶活性和土壤养分的研究，但针对半干旱沙质草地生态系统在不同降水变化下的研究仍相对匮乏.科尔沁沙地属于典型的温带半干旱大陆性气候，全年降水量分布不均，集中在4—8月植被生长季［24 ］ .该地区春季草本植物生长繁茂，其群落生产力可占全年的72%左右，因而对养分供给有较高需求［25 ］ .冬季稳定积雪融化水分以及后续降水，能够有效促进土壤酶活性以及养分循环［26 ］ .然而，关于沙质草地土壤胞外酶对降水变化的响应机制，及其驱动土壤碳、氮、磷生物地球化学循环的作用机理仍缺乏系统研究.因此，本研究通过降水模拟控制实验，开展半干旱沙质草地土壤胞外酶活性对降水格局变化的响应研究，确定不同降水条件下土壤胞外酶活性变化规律，揭示土壤胞外酶活性对降水格局变化的响应机理，为半干旱沙质草地土壤碳、氮、磷地球化学循环机制的研究提供科学依据. ...
科尔沁沙地奈曼地区降水变化特征分析
1
2011
... 研究区位于中国科学院奈曼沙漠化研究站（43°34′N，121°11′E），地处于中国农牧交错带东段的科尔沁沙地核心地带.该地属于典型的温带半干旱大陆性气候，年平均气温为5.8~6.4 ℃，多年平均降水量为351.7 mm，但降水年际变率大且年内分布不均，约80%的降水量集中在4—8月［27 ］ .土壤质地以沙质为主，土壤颗粒较粗，孔隙度大，通气性和透水性良好，但保水性和保肥能力相对较弱.研究区土壤pH值多呈中性至微碱性，土壤有机质含量相对较低，全氮、全磷等养分含量也较为有限.不同地貌类型在微气候、土壤理化性质等方面存在差异，进而塑造了多样的生态环境.该区草地植被以一年生或者多年生草本植物为主，主要优势植物有狗尾草（Setaria viridis ）、尖头叶藜（Chenopodium acuminatum ）、白草（Pennisetum centrasiaticum ）和猪毛蒿（Artemisia scoparia ）等. ...
一种野外增减雨试验装置
1
... 本研究于2017年以科尔沁沙地半干旱区地形相对平缓、植被类型均一典型沙质草地为研究对象，设置5种降水处理：增加自然降水的60%（P+60%）、减少自然降水的60%（P-60%）、增加自然降水的30%（P+30%）、减少自然降水的30%（P-30%）以及自然降水对照组（CK）.试验装置采用自主设计的已授权实用新型专利设备进行模拟控制实验［28 ］ ，每个处理组设置6个重复且各样方之间设置宽度为2 m的隔离带，以免不同处理小区之间产生相互干扰. ...
不同绿肥作物周年搭配种植下土壤微生物养分限制与土壤质量指数
2
2025
... 土壤酶化学计量比ECN （碳氮比）、ECP （碳磷比）、ENP （氮磷比），计算公式如下［29 ］ ： ...
... 采用酶化学计量的矢量长度（VL，nmol·g-1 ·h-1 ）和矢量夹角（VA，°）计算土壤微生物的能量和营养相对限制状况，计算公式如下［29 ］ ： ...
内蒙古半干旱草原土壤水分对降水格局变化的响应
1
2016
... 水分是半干旱地区最为关键的限制因子，增加降水在一定程度上缓解土壤水分短缺以及养分运输受阻问题，但由于半干旱地区蒸发量较大，表层土壤含水量在降水增加后短期内便出现下降，土壤微生物活性因水分不足而受到显著限制，进而对土壤有机物质分解与合成过程产生负面影响［30 -32 ］ .本研究发现，土壤容重和电导率在降水减少30%的条件下显著增加（P <0.05），然而，Zhang等［33 ］ 在沙漠草原西部黄土高原控制降水试验却得出了不同结论，降水处理对土壤可溶性有机碳、土壤微生物量碳以及土壤养分的影响相对较小.在养分限制方面，有研究指出无论降水量增加还是减少，磷在土壤中的限制作用均会有所增强［34 -35 ］ .关于北美沙漠季节性降水的研究表明，相较于持续干旱区域，该地区土壤有效磷含量更低［36 ］ ，该研究表明荒漠区土壤微生物代谢受碳和氮的共同限制，且不同类型荒漠微生物的氮限制强度存在差异［37 ］ .此外，Liao等［38 ］ 的研究表明，草地恢复过程中土壤微生物的碳、氮吸收率增加，但土壤碳氮比的降低也反映了微生物对养分的限制变化.本研究中，降水增加（尤其是P+60%处理组）加剧微生物的碳限制，同时氮磷限制程度也有所增加.同时有学者发现半干旱草原中，生长季晚期降水显著改变了丛枝菌根真菌（AMF）和原生生物群落的组成和结构，但并未改善中期降水量减少的影响［39 ］ .与之相反，P-60%处理降低微生物的碳限制，但对氮磷限制的影响并不显著.这与土壤微生物通过调节胞外酶的分泌来适应养分限制有关，即使在干旱区荒漠的极端环境中，微生物仍可通过这种方式维持营养元素的稳态［37 ］ .此外，呼伦贝尔退化沙地的研究表明，随着植被恢复，土壤氮磷比不断增加，表明土壤氮供应逐渐增加，而磷供应逐渐减弱，磷可能成为植被恢复后期的限制元素［40 ］ .土壤总碳、总氮、总磷含量在降水变化下波动不明显，而土壤碳氮比在P+30%和P-30%条件下有显著差异.这表明降水变化影响土壤中不同养分之间的比例关系，进一步影响植物的生长和养分吸收过程. ...
暖干化加剧东北半干旱地区油松人工林径向生长的水分限制
0
2021
Impacts of soil crusts on soil physicochemical characteristics in different rainfall zones of the arid and semi-arid desert regions of Northern China
1
2015
... 水分是半干旱地区最为关键的限制因子，增加降水在一定程度上缓解土壤水分短缺以及养分运输受阻问题，但由于半干旱地区蒸发量较大，表层土壤含水量在降水增加后短期内便出现下降，土壤微生物活性因水分不足而受到显著限制，进而对土壤有机物质分解与合成过程产生负面影响［30 -32 ］ .本研究发现，土壤容重和电导率在降水减少30%的条件下显著增加（P <0.05），然而，Zhang等［33 ］ 在沙漠草原西部黄土高原控制降水试验却得出了不同结论，降水处理对土壤可溶性有机碳、土壤微生物量碳以及土壤养分的影响相对较小.在养分限制方面，有研究指出无论降水量增加还是减少，磷在土壤中的限制作用均会有所增强［34 -35 ］ .关于北美沙漠季节性降水的研究表明，相较于持续干旱区域，该地区土壤有效磷含量更低［36 ］ ，该研究表明荒漠区土壤微生物代谢受碳和氮的共同限制，且不同类型荒漠微生物的氮限制强度存在差异［37 ］ .此外，Liao等［38 ］ 的研究表明，草地恢复过程中土壤微生物的碳、氮吸收率增加，但土壤碳氮比的降低也反映了微生物对养分的限制变化.本研究中，降水增加（尤其是P+60%处理组）加剧微生物的碳限制，同时氮磷限制程度也有所增加.同时有学者发现半干旱草原中，生长季晚期降水显著改变了丛枝菌根真菌（AMF）和原生生物群落的组成和结构，但并未改善中期降水量减少的影响［39 ］ .与之相反，P-60%处理降低微生物的碳限制，但对氮磷限制的影响并不显著.这与土壤微生物通过调节胞外酶的分泌来适应养分限制有关，即使在干旱区荒漠的极端环境中，微生物仍可通过这种方式维持营养元素的稳态［37 ］ .此外，呼伦贝尔退化沙地的研究表明，随着植被恢复，土壤氮磷比不断增加，表明土壤氮供应逐渐增加，而磷供应逐渐减弱，磷可能成为植被恢复后期的限制元素［40 ］ .土壤总碳、总氮、总磷含量在降水变化下波动不明显，而土壤碳氮比在P+30%和P-30%条件下有显著差异.这表明降水变化影响土壤中不同养分之间的比例关系，进一步影响植物的生长和养分吸收过程. ...
Plant，microbial community and soil property responses to an experimental precipitation gradient in a desert grassland
1
2018
... 水分是半干旱地区最为关键的限制因子，增加降水在一定程度上缓解土壤水分短缺以及养分运输受阻问题，但由于半干旱地区蒸发量较大，表层土壤含水量在降水增加后短期内便出现下降，土壤微生物活性因水分不足而受到显著限制，进而对土壤有机物质分解与合成过程产生负面影响［30 -32 ］ .本研究发现，土壤容重和电导率在降水减少30%的条件下显著增加（P <0.05），然而，Zhang等［33 ］ 在沙漠草原西部黄土高原控制降水试验却得出了不同结论，降水处理对土壤可溶性有机碳、土壤微生物量碳以及土壤养分的影响相对较小.在养分限制方面，有研究指出无论降水量增加还是减少，磷在土壤中的限制作用均会有所增强［34 -35 ］ .关于北美沙漠季节性降水的研究表明，相较于持续干旱区域，该地区土壤有效磷含量更低［36 ］ ，该研究表明荒漠区土壤微生物代谢受碳和氮的共同限制，且不同类型荒漠微生物的氮限制强度存在差异［37 ］ .此外，Liao等［38 ］ 的研究表明，草地恢复过程中土壤微生物的碳、氮吸收率增加，但土壤碳氮比的降低也反映了微生物对养分的限制变化.本研究中，降水增加（尤其是P+60%处理组）加剧微生物的碳限制，同时氮磷限制程度也有所增加.同时有学者发现半干旱草原中，生长季晚期降水显著改变了丛枝菌根真菌（AMF）和原生生物群落的组成和结构，但并未改善中期降水量减少的影响［39 ］ .与之相反，P-60%处理降低微生物的碳限制，但对氮磷限制的影响并不显著.这与土壤微生物通过调节胞外酶的分泌来适应养分限制有关，即使在干旱区荒漠的极端环境中，微生物仍可通过这种方式维持营养元素的稳态［37 ］ .此外，呼伦贝尔退化沙地的研究表明，随着植被恢复，土壤氮磷比不断增加，表明土壤氮供应逐渐增加，而磷供应逐渐减弱，磷可能成为植被恢复后期的限制元素［40 ］ .土壤总碳、总氮、总磷含量在降水变化下波动不明显，而土壤碳氮比在P+30%和P-30%条件下有显著差异.这表明降水变化影响土壤中不同养分之间的比例关系，进一步影响植物的生长和养分吸收过程. ...
模拟不同春季降雨量下典型草原土壤微生物磷周转特征
1
2020
... 水分是半干旱地区最为关键的限制因子，增加降水在一定程度上缓解土壤水分短缺以及养分运输受阻问题，但由于半干旱地区蒸发量较大，表层土壤含水量在降水增加后短期内便出现下降，土壤微生物活性因水分不足而受到显著限制，进而对土壤有机物质分解与合成过程产生负面影响［30 -32 ］ .本研究发现，土壤容重和电导率在降水减少30%的条件下显著增加（P <0.05），然而，Zhang等［33 ］ 在沙漠草原西部黄土高原控制降水试验却得出了不同结论，降水处理对土壤可溶性有机碳、土壤微生物量碳以及土壤养分的影响相对较小.在养分限制方面，有研究指出无论降水量增加还是减少，磷在土壤中的限制作用均会有所增强［34 -35 ］ .关于北美沙漠季节性降水的研究表明，相较于持续干旱区域，该地区土壤有效磷含量更低［36 ］ ，该研究表明荒漠区土壤微生物代谢受碳和氮的共同限制，且不同类型荒漠微生物的氮限制强度存在差异［37 ］ .此外，Liao等［38 ］ 的研究表明，草地恢复过程中土壤微生物的碳、氮吸收率增加，但土壤碳氮比的降低也反映了微生物对养分的限制变化.本研究中，降水增加（尤其是P+60%处理组）加剧微生物的碳限制，同时氮磷限制程度也有所增加.同时有学者发现半干旱草原中，生长季晚期降水显著改变了丛枝菌根真菌（AMF）和原生生物群落的组成和结构，但并未改善中期降水量减少的影响［39 ］ .与之相反，P-60%处理降低微生物的碳限制，但对氮磷限制的影响并不显著.这与土壤微生物通过调节胞外酶的分泌来适应养分限制有关，即使在干旱区荒漠的极端环境中，微生物仍可通过这种方式维持营养元素的稳态［37 ］ .此外，呼伦贝尔退化沙地的研究表明，随着植被恢复，土壤氮磷比不断增加，表明土壤氮供应逐渐增加，而磷供应逐渐减弱，磷可能成为植被恢复后期的限制元素［40 ］ .土壤总碳、总氮、总磷含量在降水变化下波动不明显，而土壤碳氮比在P+30%和P-30%条件下有显著差异.这表明降水变化影响土壤中不同养分之间的比例关系，进一步影响植物的生长和养分吸收过程. ...
土壤磷与植物关系研究进展
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2013
... 水分是半干旱地区最为关键的限制因子，增加降水在一定程度上缓解土壤水分短缺以及养分运输受阻问题，但由于半干旱地区蒸发量较大，表层土壤含水量在降水增加后短期内便出现下降，土壤微生物活性因水分不足而受到显著限制，进而对土壤有机物质分解与合成过程产生负面影响［30 -32 ］ .本研究发现，土壤容重和电导率在降水减少30%的条件下显著增加（P <0.05），然而，Zhang等［33 ］ 在沙漠草原西部黄土高原控制降水试验却得出了不同结论，降水处理对土壤可溶性有机碳、土壤微生物量碳以及土壤养分的影响相对较小.在养分限制方面，有研究指出无论降水量增加还是减少，磷在土壤中的限制作用均会有所增强［34 -35 ］ .关于北美沙漠季节性降水的研究表明，相较于持续干旱区域，该地区土壤有效磷含量更低［36 ］ ，该研究表明荒漠区土壤微生物代谢受碳和氮的共同限制，且不同类型荒漠微生物的氮限制强度存在差异［37 ］ .此外，Liao等［38 ］ 的研究表明，草地恢复过程中土壤微生物的碳、氮吸收率增加，但土壤碳氮比的降低也反映了微生物对养分的限制变化.本研究中，降水增加（尤其是P+60%处理组）加剧微生物的碳限制，同时氮磷限制程度也有所增加.同时有学者发现半干旱草原中，生长季晚期降水显著改变了丛枝菌根真菌（AMF）和原生生物群落的组成和结构，但并未改善中期降水量减少的影响［39 ］ .与之相反，P-60%处理降低微生物的碳限制，但对氮磷限制的影响并不显著.这与土壤微生物通过调节胞外酶的分泌来适应养分限制有关，即使在干旱区荒漠的极端环境中，微生物仍可通过这种方式维持营养元素的稳态［37 ］ .此外，呼伦贝尔退化沙地的研究表明，随着植被恢复，土壤氮磷比不断增加，表明土壤氮供应逐渐增加，而磷供应逐渐减弱，磷可能成为植被恢复后期的限制元素［40 ］ .土壤总碳、总氮、总磷含量在降水变化下波动不明显，而土壤碳氮比在P+30%和P-30%条件下有显著差异.这表明降水变化影响土壤中不同养分之间的比例关系，进一步影响植物的生长和养分吸收过程. ...
Soil microbial and nutrient responses to 7 years of seasonally altered precipitation in a Chihuahuan Desert grassland
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2014
... 水分是半干旱地区最为关键的限制因子，增加降水在一定程度上缓解土壤水分短缺以及养分运输受阻问题，但由于半干旱地区蒸发量较大，表层土壤含水量在降水增加后短期内便出现下降，土壤微生物活性因水分不足而受到显著限制，进而对土壤有机物质分解与合成过程产生负面影响［30 -32 ］ .本研究发现，土壤容重和电导率在降水减少30%的条件下显著增加（P <0.05），然而，Zhang等［33 ］ 在沙漠草原西部黄土高原控制降水试验却得出了不同结论，降水处理对土壤可溶性有机碳、土壤微生物量碳以及土壤养分的影响相对较小.在养分限制方面，有研究指出无论降水量增加还是减少，磷在土壤中的限制作用均会有所增强［34 -35 ］ .关于北美沙漠季节性降水的研究表明，相较于持续干旱区域，该地区土壤有效磷含量更低［36 ］ ，该研究表明荒漠区土壤微生物代谢受碳和氮的共同限制，且不同类型荒漠微生物的氮限制强度存在差异［37 ］ .此外，Liao等［38 ］ 的研究表明，草地恢复过程中土壤微生物的碳、氮吸收率增加，但土壤碳氮比的降低也反映了微生物对养分的限制变化.本研究中，降水增加（尤其是P+60%处理组）加剧微生物的碳限制，同时氮磷限制程度也有所增加.同时有学者发现半干旱草原中，生长季晚期降水显著改变了丛枝菌根真菌（AMF）和原生生物群落的组成和结构，但并未改善中期降水量减少的影响［39 ］ .与之相反，P-60%处理降低微生物的碳限制，但对氮磷限制的影响并不显著.这与土壤微生物通过调节胞外酶的分泌来适应养分限制有关，即使在干旱区荒漠的极端环境中，微生物仍可通过这种方式维持营养元素的稳态［37 ］ .此外，呼伦贝尔退化沙地的研究表明，随着植被恢复，土壤氮磷比不断增加，表明土壤氮供应逐渐增加，而磷供应逐渐减弱，磷可能成为植被恢复后期的限制元素［40 ］ .土壤总碳、总氮、总磷含量在降水变化下波动不明显，而土壤碳氮比在P+30%和P-30%条件下有显著差异.这表明降水变化影响土壤中不同养分之间的比例关系，进一步影响植物的生长和养分吸收过程. ...
Soil extracellular enzyme stoichiometry reflects microbial metabolic limitations in different desert types of Northwestern China
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2023
... 水分是半干旱地区最为关键的限制因子，增加降水在一定程度上缓解土壤水分短缺以及养分运输受阻问题，但由于半干旱地区蒸发量较大，表层土壤含水量在降水增加后短期内便出现下降，土壤微生物活性因水分不足而受到显著限制，进而对土壤有机物质分解与合成过程产生负面影响［30 -32 ］ .本研究发现，土壤容重和电导率在降水减少30%的条件下显著增加（P <0.05），然而，Zhang等［33 ］ 在沙漠草原西部黄土高原控制降水试验却得出了不同结论，降水处理对土壤可溶性有机碳、土壤微生物量碳以及土壤养分的影响相对较小.在养分限制方面，有研究指出无论降水量增加还是减少，磷在土壤中的限制作用均会有所增强［34 -35 ］ .关于北美沙漠季节性降水的研究表明，相较于持续干旱区域，该地区土壤有效磷含量更低［36 ］ ，该研究表明荒漠区土壤微生物代谢受碳和氮的共同限制，且不同类型荒漠微生物的氮限制强度存在差异［37 ］ .此外，Liao等［38 ］ 的研究表明，草地恢复过程中土壤微生物的碳、氮吸收率增加，但土壤碳氮比的降低也反映了微生物对养分的限制变化.本研究中，降水增加（尤其是P+60%处理组）加剧微生物的碳限制，同时氮磷限制程度也有所增加.同时有学者发现半干旱草原中，生长季晚期降水显著改变了丛枝菌根真菌（AMF）和原生生物群落的组成和结构，但并未改善中期降水量减少的影响［39 ］ .与之相反，P-60%处理降低微生物的碳限制，但对氮磷限制的影响并不显著.这与土壤微生物通过调节胞外酶的分泌来适应养分限制有关，即使在干旱区荒漠的极端环境中，微生物仍可通过这种方式维持营养元素的稳态［37 ］ .此外，呼伦贝尔退化沙地的研究表明，随着植被恢复，土壤氮磷比不断增加，表明土壤氮供应逐渐增加，而磷供应逐渐减弱，磷可能成为植被恢复后期的限制元素［40 ］ .土壤总碳、总氮、总磷含量在降水变化下波动不明显，而土壤碳氮比在P+30%和P-30%条件下有显著差异.这表明降水变化影响土壤中不同养分之间的比例关系，进一步影响植物的生长和养分吸收过程. ...
... ［37 ］.此外，呼伦贝尔退化沙地的研究表明，随着植被恢复，土壤氮磷比不断增加，表明土壤氮供应逐渐增加，而磷供应逐渐减弱，磷可能成为植被恢复后期的限制元素［40 ］ .土壤总碳、总氮、总磷含量在降水变化下波动不明显，而土壤碳氮比在P+30%和P-30%条件下有显著差异.这表明降水变化影响土壤中不同养分之间的比例关系，进一步影响植物的生长和养分吸收过程. ...
Soil stoichiometric imbalances constrain microbial-driven C and N dynamics in grassland
1
2024
... 水分是半干旱地区最为关键的限制因子，增加降水在一定程度上缓解土壤水分短缺以及养分运输受阻问题，但由于半干旱地区蒸发量较大，表层土壤含水量在降水增加后短期内便出现下降，土壤微生物活性因水分不足而受到显著限制，进而对土壤有机物质分解与合成过程产生负面影响［30 -32 ］ .本研究发现，土壤容重和电导率在降水减少30%的条件下显著增加（P <0.05），然而，Zhang等［33 ］ 在沙漠草原西部黄土高原控制降水试验却得出了不同结论，降水处理对土壤可溶性有机碳、土壤微生物量碳以及土壤养分的影响相对较小.在养分限制方面，有研究指出无论降水量增加还是减少，磷在土壤中的限制作用均会有所增强［34 -35 ］ .关于北美沙漠季节性降水的研究表明，相较于持续干旱区域，该地区土壤有效磷含量更低［36 ］ ，该研究表明荒漠区土壤微生物代谢受碳和氮的共同限制，且不同类型荒漠微生物的氮限制强度存在差异［37 ］ .此外，Liao等［38 ］ 的研究表明，草地恢复过程中土壤微生物的碳、氮吸收率增加，但土壤碳氮比的降低也反映了微生物对养分的限制变化.本研究中，降水增加（尤其是P+60%处理组）加剧微生物的碳限制，同时氮磷限制程度也有所增加.同时有学者发现半干旱草原中，生长季晚期降水显著改变了丛枝菌根真菌（AMF）和原生生物群落的组成和结构，但并未改善中期降水量减少的影响［39 ］ .与之相反，P-60%处理降低微生物的碳限制，但对氮磷限制的影响并不显著.这与土壤微生物通过调节胞外酶的分泌来适应养分限制有关，即使在干旱区荒漠的极端环境中，微生物仍可通过这种方式维持营养元素的稳态［37 ］ .此外，呼伦贝尔退化沙地的研究表明，随着植被恢复，土壤氮磷比不断增加，表明土壤氮供应逐渐增加，而磷供应逐渐减弱，磷可能成为植被恢复后期的限制元素［40 ］ .土壤总碳、总氮、总磷含量在降水变化下波动不明显，而土壤碳氮比在P+30%和P-30%条件下有显著差异.这表明降水变化影响土壤中不同养分之间的比例关系，进一步影响植物的生长和养分吸收过程. ...
Distinct response patterns of soil micro-eukaryotic communities to early-season and late-season precipitation in a semiarid grassland
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2024
... 水分是半干旱地区最为关键的限制因子，增加降水在一定程度上缓解土壤水分短缺以及养分运输受阻问题，但由于半干旱地区蒸发量较大，表层土壤含水量在降水增加后短期内便出现下降，土壤微生物活性因水分不足而受到显著限制，进而对土壤有机物质分解与合成过程产生负面影响［30 -32 ］ .本研究发现，土壤容重和电导率在降水减少30%的条件下显著增加（P <0.05），然而，Zhang等［33 ］ 在沙漠草原西部黄土高原控制降水试验却得出了不同结论，降水处理对土壤可溶性有机碳、土壤微生物量碳以及土壤养分的影响相对较小.在养分限制方面，有研究指出无论降水量增加还是减少，磷在土壤中的限制作用均会有所增强［34 -35 ］ .关于北美沙漠季节性降水的研究表明，相较于持续干旱区域，该地区土壤有效磷含量更低［36 ］ ，该研究表明荒漠区土壤微生物代谢受碳和氮的共同限制，且不同类型荒漠微生物的氮限制强度存在差异［37 ］ .此外，Liao等［38 ］ 的研究表明，草地恢复过程中土壤微生物的碳、氮吸收率增加，但土壤碳氮比的降低也反映了微生物对养分的限制变化.本研究中，降水增加（尤其是P+60%处理组）加剧微生物的碳限制，同时氮磷限制程度也有所增加.同时有学者发现半干旱草原中，生长季晚期降水显著改变了丛枝菌根真菌（AMF）和原生生物群落的组成和结构，但并未改善中期降水量减少的影响［39 ］ .与之相反，P-60%处理降低微生物的碳限制，但对氮磷限制的影响并不显著.这与土壤微生物通过调节胞外酶的分泌来适应养分限制有关，即使在干旱区荒漠的极端环境中，微生物仍可通过这种方式维持营养元素的稳态［37 ］ .此外，呼伦贝尔退化沙地的研究表明，随着植被恢复，土壤氮磷比不断增加，表明土壤氮供应逐渐增加，而磷供应逐渐减弱，磷可能成为植被恢复后期的限制元素［40 ］ .土壤总碳、总氮、总磷含量在降水变化下波动不明显，而土壤碳氮比在P+30%和P-30%条件下有显著差异.这表明降水变化影响土壤中不同养分之间的比例关系，进一步影响植物的生长和养分吸收过程. ...
呼伦贝尔退化沙地植被-土壤碳氮磷互馈关系及微生物驱动机制
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2025
... 水分是半干旱地区最为关键的限制因子，增加降水在一定程度上缓解土壤水分短缺以及养分运输受阻问题，但由于半干旱地区蒸发量较大，表层土壤含水量在降水增加后短期内便出现下降，土壤微生物活性因水分不足而受到显著限制，进而对土壤有机物质分解与合成过程产生负面影响［30 -32 ］ .本研究发现，土壤容重和电导率在降水减少30%的条件下显著增加（P <0.05），然而，Zhang等［33 ］ 在沙漠草原西部黄土高原控制降水试验却得出了不同结论，降水处理对土壤可溶性有机碳、土壤微生物量碳以及土壤养分的影响相对较小.在养分限制方面，有研究指出无论降水量增加还是减少，磷在土壤中的限制作用均会有所增强［34 -35 ］ .关于北美沙漠季节性降水的研究表明，相较于持续干旱区域，该地区土壤有效磷含量更低［36 ］ ，该研究表明荒漠区土壤微生物代谢受碳和氮的共同限制，且不同类型荒漠微生物的氮限制强度存在差异［37 ］ .此外，Liao等［38 ］ 的研究表明，草地恢复过程中土壤微生物的碳、氮吸收率增加，但土壤碳氮比的降低也反映了微生物对养分的限制变化.本研究中，降水增加（尤其是P+60%处理组）加剧微生物的碳限制，同时氮磷限制程度也有所增加.同时有学者发现半干旱草原中，生长季晚期降水显著改变了丛枝菌根真菌（AMF）和原生生物群落的组成和结构，但并未改善中期降水量减少的影响［39 ］ .与之相反，P-60%处理降低微生物的碳限制，但对氮磷限制的影响并不显著.这与土壤微生物通过调节胞外酶的分泌来适应养分限制有关，即使在干旱区荒漠的极端环境中，微生物仍可通过这种方式维持营养元素的稳态［37 ］ .此外，呼伦贝尔退化沙地的研究表明，随着植被恢复，土壤氮磷比不断增加，表明土壤氮供应逐渐增加，而磷供应逐渐减弱，磷可能成为植被恢复后期的限制元素［40 ］ .土壤总碳、总氮、总磷含量在降水变化下波动不明显，而土壤碳氮比在P+30%和P-30%条件下有显著差异.这表明降水变化影响土壤中不同养分之间的比例关系，进一步影响植物的生长和养分吸收过程. ...
Reprint of “Soil extracellular enzyme dynamics in a changing climate”
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2013
... 在诸多生态系统中，土壤酶活性对水分波动呈现出强烈的响应态势，一般情况下其活性水平会随着降水量的递增而显著增强［22 ，41 ］ .土壤水分含量上升能够为土壤微生物酶分泌活动提供有利条件，进而加快土壤碳、氮、磷等关键元素的循环速率，提升土壤养分的供给能力［42 ］ .以土壤氧化酶体系中的多酚氧化酶和过氧化物酶为例，其在土壤碳循环进程中能够精准地调节木质素分解过程，深度参与土壤有机碳转化［19 ］ .本研究发现，在氮相关酶活性的各项指标方面，对照组表现最为优异；当降雨量增加60%时，对土壤碳磷相关酶活性产生促进效应.土壤酶活性与土壤养分的可利用性间存在紧密关联，并随着降水量的动态变化而改变.增加/减少降水不仅能够直接触发土壤微生物的活性变化，还可能间接对土壤养分的可利用性产生深远影响［43 ］ .然而，针对格氏栲自然保护区米槠天然林土壤酶活性的隔离降雨专项研究显示，隔离降水处理均提高0~10 cm土层土壤中多酚氧化酶和过氧化物酶的活性［23 ］ .这种土壤环境的改变进而促进多酚氧化酶和过氧化物酶的合成与分泌，显著提升了这两种氧化酶的活性，最终加速了土壤凋落物分解进程以及有机质合成过程，推动土壤碳氮循环进程，实现了土壤养分的高效富集［18 ，41 ］ .土壤碱性磷酸酶对于提升土壤磷有效性具有至关重要的意义，能够加速有机磷分解过程［44 ］ .本研究结果表明，与葡萄糖苷酶和纤维二糖水解酶活性的变化规律类似，降水量增加对土壤碱性磷酸酶活性影响较为显著，未来研究可以进一步探讨不同季节降水变化对土壤胞外酶活性的影响，以及土壤微生物群落结构与胞外酶活性之间的关系［45 ］ .通过相关性分析发现土壤碱性磷酸酶活性与土壤速效磷含量之间呈现正相关.因此，在半干旱沙质草地生态系统中，增加60%的降水量能够有效地促进碳相关酶和磷相关酶活性的提升，进而显著加速土壤碳磷循环过程，推动土壤营养元素的高效转化，这对于维持和改善该地区土壤生态系统的功能具有极为重要的意义. ...
... ，41 ］.土壤碱性磷酸酶对于提升土壤磷有效性具有至关重要的意义，能够加速有机磷分解过程［44 ］ .本研究结果表明，与葡萄糖苷酶和纤维二糖水解酶活性的变化规律类似，降水量增加对土壤碱性磷酸酶活性影响较为显著，未来研究可以进一步探讨不同季节降水变化对土壤胞外酶活性的影响，以及土壤微生物群落结构与胞外酶活性之间的关系［45 ］ .通过相关性分析发现土壤碱性磷酸酶活性与土壤速效磷含量之间呈现正相关.因此，在半干旱沙质草地生态系统中，增加60%的降水量能够有效地促进碳相关酶和磷相关酶活性的提升，进而显著加速土壤碳磷循环过程，推动土壤营养元素的高效转化，这对于维持和改善该地区土壤生态系统的功能具有极为重要的意义. ...
土壤微生物体氮的季节性变化及其与土壤水分和温度的关系
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2004
... 在诸多生态系统中，土壤酶活性对水分波动呈现出强烈的响应态势，一般情况下其活性水平会随着降水量的递增而显著增强［22 ，41 ］ .土壤水分含量上升能够为土壤微生物酶分泌活动提供有利条件，进而加快土壤碳、氮、磷等关键元素的循环速率，提升土壤养分的供给能力［42 ］ .以土壤氧化酶体系中的多酚氧化酶和过氧化物酶为例，其在土壤碳循环进程中能够精准地调节木质素分解过程，深度参与土壤有机碳转化［19 ］ .本研究发现，在氮相关酶活性的各项指标方面，对照组表现最为优异；当降雨量增加60%时，对土壤碳磷相关酶活性产生促进效应.土壤酶活性与土壤养分的可利用性间存在紧密关联，并随着降水量的动态变化而改变.增加/减少降水不仅能够直接触发土壤微生物的活性变化，还可能间接对土壤养分的可利用性产生深远影响［43 ］ .然而，针对格氏栲自然保护区米槠天然林土壤酶活性的隔离降雨专项研究显示，隔离降水处理均提高0~10 cm土层土壤中多酚氧化酶和过氧化物酶的活性［23 ］ .这种土壤环境的改变进而促进多酚氧化酶和过氧化物酶的合成与分泌，显著提升了这两种氧化酶的活性，最终加速了土壤凋落物分解进程以及有机质合成过程，推动土壤碳氮循环进程，实现了土壤养分的高效富集［18 ，41 ］ .土壤碱性磷酸酶对于提升土壤磷有效性具有至关重要的意义，能够加速有机磷分解过程［44 ］ .本研究结果表明，与葡萄糖苷酶和纤维二糖水解酶活性的变化规律类似，降水量增加对土壤碱性磷酸酶活性影响较为显著，未来研究可以进一步探讨不同季节降水变化对土壤胞外酶活性的影响，以及土壤微生物群落结构与胞外酶活性之间的关系［45 ］ .通过相关性分析发现土壤碱性磷酸酶活性与土壤速效磷含量之间呈现正相关.因此，在半干旱沙质草地生态系统中，增加60%的降水量能够有效地促进碳相关酶和磷相关酶活性的提升，进而显著加速土壤碳磷循环过程，推动土壤营养元素的高效转化，这对于维持和改善该地区土壤生态系统的功能具有极为重要的意义. ...
Season and nitrogen effects on activities of three hydrolytic enzymes in soils of the Gurbantunggut Desert，Northwest China
1
2014
... 在诸多生态系统中，土壤酶活性对水分波动呈现出强烈的响应态势，一般情况下其活性水平会随着降水量的递增而显著增强［22 ，41 ］ .土壤水分含量上升能够为土壤微生物酶分泌活动提供有利条件，进而加快土壤碳、氮、磷等关键元素的循环速率，提升土壤养分的供给能力［42 ］ .以土壤氧化酶体系中的多酚氧化酶和过氧化物酶为例，其在土壤碳循环进程中能够精准地调节木质素分解过程，深度参与土壤有机碳转化［19 ］ .本研究发现，在氮相关酶活性的各项指标方面，对照组表现最为优异；当降雨量增加60%时，对土壤碳磷相关酶活性产生促进效应.土壤酶活性与土壤养分的可利用性间存在紧密关联，并随着降水量的动态变化而改变.增加/减少降水不仅能够直接触发土壤微生物的活性变化，还可能间接对土壤养分的可利用性产生深远影响［43 ］ .然而，针对格氏栲自然保护区米槠天然林土壤酶活性的隔离降雨专项研究显示，隔离降水处理均提高0~10 cm土层土壤中多酚氧化酶和过氧化物酶的活性［23 ］ .这种土壤环境的改变进而促进多酚氧化酶和过氧化物酶的合成与分泌，显著提升了这两种氧化酶的活性，最终加速了土壤凋落物分解进程以及有机质合成过程，推动土壤碳氮循环进程，实现了土壤养分的高效富集［18 ，41 ］ .土壤碱性磷酸酶对于提升土壤磷有效性具有至关重要的意义，能够加速有机磷分解过程［44 ］ .本研究结果表明，与葡萄糖苷酶和纤维二糖水解酶活性的变化规律类似，降水量增加对土壤碱性磷酸酶活性影响较为显著，未来研究可以进一步探讨不同季节降水变化对土壤胞外酶活性的影响，以及土壤微生物群落结构与胞外酶活性之间的关系［45 ］ .通过相关性分析发现土壤碱性磷酸酶活性与土壤速效磷含量之间呈现正相关.因此，在半干旱沙质草地生态系统中，增加60%的降水量能够有效地促进碳相关酶和磷相关酶活性的提升，进而显著加速土壤碳磷循环过程，推动土壤营养元素的高效转化，这对于维持和改善该地区土壤生态系统的功能具有极为重要的意义. ...
古尔班通古特沙漠土壤微生物碳氮对环境因子的响应
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2018
... 在诸多生态系统中，土壤酶活性对水分波动呈现出强烈的响应态势，一般情况下其活性水平会随着降水量的递增而显著增强［22 ，41 ］ .土壤水分含量上升能够为土壤微生物酶分泌活动提供有利条件，进而加快土壤碳、氮、磷等关键元素的循环速率，提升土壤养分的供给能力［42 ］ .以土壤氧化酶体系中的多酚氧化酶和过氧化物酶为例，其在土壤碳循环进程中能够精准地调节木质素分解过程，深度参与土壤有机碳转化［19 ］ .本研究发现，在氮相关酶活性的各项指标方面，对照组表现最为优异；当降雨量增加60%时，对土壤碳磷相关酶活性产生促进效应.土壤酶活性与土壤养分的可利用性间存在紧密关联，并随着降水量的动态变化而改变.增加/减少降水不仅能够直接触发土壤微生物的活性变化，还可能间接对土壤养分的可利用性产生深远影响［43 ］ .然而，针对格氏栲自然保护区米槠天然林土壤酶活性的隔离降雨专项研究显示，隔离降水处理均提高0~10 cm土层土壤中多酚氧化酶和过氧化物酶的活性［23 ］ .这种土壤环境的改变进而促进多酚氧化酶和过氧化物酶的合成与分泌，显著提升了这两种氧化酶的活性，最终加速了土壤凋落物分解进程以及有机质合成过程，推动土壤碳氮循环进程，实现了土壤养分的高效富集［18 ，41 ］ .土壤碱性磷酸酶对于提升土壤磷有效性具有至关重要的意义，能够加速有机磷分解过程［44 ］ .本研究结果表明，与葡萄糖苷酶和纤维二糖水解酶活性的变化规律类似，降水量增加对土壤碱性磷酸酶活性影响较为显著，未来研究可以进一步探讨不同季节降水变化对土壤胞外酶活性的影响，以及土壤微生物群落结构与胞外酶活性之间的关系［45 ］ .通过相关性分析发现土壤碱性磷酸酶活性与土壤速效磷含量之间呈现正相关.因此，在半干旱沙质草地生态系统中，增加60%的降水量能够有效地促进碳相关酶和磷相关酶活性的提升，进而显著加速土壤碳磷循环过程，推动土壤营养元素的高效转化，这对于维持和改善该地区土壤生态系统的功能具有极为重要的意义. ...
Soil enzyme activities as indicators of soil quality
1
1994
... 在诸多生态系统中，土壤酶活性对水分波动呈现出强烈的响应态势，一般情况下其活性水平会随着降水量的递增而显著增强［22 ，41 ］ .土壤水分含量上升能够为土壤微生物酶分泌活动提供有利条件，进而加快土壤碳、氮、磷等关键元素的循环速率，提升土壤养分的供给能力［42 ］ .以土壤氧化酶体系中的多酚氧化酶和过氧化物酶为例，其在土壤碳循环进程中能够精准地调节木质素分解过程，深度参与土壤有机碳转化［19 ］ .本研究发现，在氮相关酶活性的各项指标方面，对照组表现最为优异；当降雨量增加60%时，对土壤碳磷相关酶活性产生促进效应.土壤酶活性与土壤养分的可利用性间存在紧密关联，并随着降水量的动态变化而改变.增加/减少降水不仅能够直接触发土壤微生物的活性变化，还可能间接对土壤养分的可利用性产生深远影响［43 ］ .然而，针对格氏栲自然保护区米槠天然林土壤酶活性的隔离降雨专项研究显示，隔离降水处理均提高0~10 cm土层土壤中多酚氧化酶和过氧化物酶的活性［23 ］ .这种土壤环境的改变进而促进多酚氧化酶和过氧化物酶的合成与分泌，显著提升了这两种氧化酶的活性，最终加速了土壤凋落物分解进程以及有机质合成过程，推动土壤碳氮循环进程，实现了土壤养分的高效富集［18 ，41 ］ .土壤碱性磷酸酶对于提升土壤磷有效性具有至关重要的意义，能够加速有机磷分解过程［44 ］ .本研究结果表明，与葡萄糖苷酶和纤维二糖水解酶活性的变化规律类似，降水量增加对土壤碱性磷酸酶活性影响较为显著，未来研究可以进一步探讨不同季节降水变化对土壤胞外酶活性的影响，以及土壤微生物群落结构与胞外酶活性之间的关系［45 ］ .通过相关性分析发现土壤碱性磷酸酶活性与土壤速效磷含量之间呈现正相关.因此，在半干旱沙质草地生态系统中，增加60%的降水量能够有效地促进碳相关酶和磷相关酶活性的提升，进而显著加速土壤碳磷循环过程，推动土壤营养元素的高效转化，这对于维持和改善该地区土壤生态系统的功能具有极为重要的意义. ...
甘公网安备 62010202000688号
