Как биотические и абиотические факторы регулируют активность почвенных ферментов на уровне участков и микроплощадок при лесовосстановлении?
Почвенные ферменты, приобретающие углерод (C), азот (N) и фосфор (P), секретируются микроорганизмами и катализируют ключевые этапы циклов C, N и P, разлагая органическое вещество почвы (SOM) и детрит на низкомолекулярные соединения для усвоения микробами. Их активность распределена неоднородно даже в пределах одной экосистемы, а взаимосвязь между активностью почвенных ферментов (EA) и условиями среды оставалась не до конца ясной.
Под руководством профессора CHENG Xiaoli, постдок LI Qianxi из Уханьского ботанического сада исследовал пространственные вариации EA в лесу, кустарниковых зарослях и на прилегающих открытых участках (контроль) в районе водохранилища Даньцзянкоу в центральном Китае. Целью было выяснить, как экологические факторы — биотические и абиотические — регулируют пространственные вариации EA на уровне участка (100 м2) и микроплощадки (1 м2).
Были обнаружены изменения в ведущих факторах, влияющих на почвенную EA, по мере лесовосстановления: от открытого участка к кустарниковым зарослям и далее к лесу.
На уровне участка (100 м2):
На уровне микроплощадки (1 м2):
- Контролирующие факторы EA различались между микроплощадками под пологом деревьев и между ними на облесенных территориях.
- Изменения этих факторов также были тесно связаны с распределением отдельных деревьев, но масштаб, на котором действует распределение деревьев, различался между лесом и кустарниковыми зарослями.
Результаты дают новое представление о динамике SOM и циклах питательных веществ через ферменты, приобретающие C, N и P, что может иметь важное значение для долгосрочного лесовосстановления и устойчивого развития лесов.
Исследование опубликовано в журнале Ecosystems под заголовком "How do biotic and abiotic factors regulate soil enzyme activities at plot and microplot scales under afforestation?".