第七届青年地学论坛

【目的】 凋落物的彻底分解是通过土壤生物群落的酶促生物化学作用来完成的。土壤动物可通过取食、破碎和肠道消化的酶促降解直接参与凋落物有机质转化，也可通过选择性取食微生物、接种传播微生物繁殖体、调整微生物群落结构间接影响土壤酶的合成、分泌及活性，进而调控凋落物的碳氮矿化与养分释放速率。然而，迄今的研究并未理清凋落物分解过程中土壤动物与微生物的相互作用关系。本实验研究土壤节肢动物对不同类型凋落物分解过程中酶活性的影响，旨在为深入认识碎屑食物链物质循环过程中土壤动物与微生物的相互作用机制提供参考。
【方法】在川西亚高山岷江冷杉和红桦次生林中设置研究样地，开展土壤节肢动物原位控制试验(抑制动物参与分解 vs 正常参与分解)，2016年4月至2018年4月，采用凋落物分解代法研究了土壤节肢动物对凋落叶分解过程中与碳、氮和磷转化相关的9种酶活性(蔗糖酶、β-葡聚糖苷酶、纤维素酶、多酚氧化酶、过氧化物酶、脲酶、N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶和磷酸性磷酸酶)的影响。
【结果】生物抑制剂施用显著降低了参与凋落叶分解的土壤节肢动物群落丰度和多样性，冷杉和红桦分解袋中土壤动物的个体密度分别下降了64.88-73.86％和64.18-75.45％，类群数量分别下降了43.70-60.91％和39.19-63.30％；与碳、氮和磷转化相关酶的活性随分解时间持续具有明显的动态特征，土壤节肢动物参与显著增加了凋落叶分解过程中与碳、氮磷转化相关的9种酶活性；微生物活动在凋落物分解过程中受到潜在的碳、磷限制，且土壤节肢动物的参与加剧了养分限制；两种凋落叶总体碳、氮和磷转化相关酶的活性与菌食性土壤节肢动物关系最紧密，但影响酶活性的土壤节肢动物类群及其贡献率随凋落叶和酶类型变化而不同。
【结论】 土壤动物群落可通过加剧微生物的潜在养分限制来促进川西亚高山森林凋落物分解过程中碳、氮和磷转化相关酶活性提升。
 

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