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降水变化和氮沉降对荒漠草原土壤细菌群落结构及酶活性的影响

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为明确降水变化和氮沉降对土壤细菌及酶活性的互作效应，本研究以短花针茅荒漠草原为研究对象，试验设计采用裂区设计，主区为自然降雨(CK)、增雨30％(W)和减雨30％(R)3个水分梯度，副区为0、30、50、100 kg∙hm-2∙a-14个氮素梯度(分别记为N0、N30、N50、N100)，共12个处理。结果表明:降水变化和氮沉降改变了土壤细菌群落组成，但未显著改变土壤细菌Alpha多样性;降水变化和氮沉降对土壤酶活性有显著影响。土壤过氧化氢酶活性在R-N100中最低(1。63 mg·g-1·d-1)，与CK-N0相比显著降低了7。4％;土壤蔗糖酶活性在W-N0中最高(2。20 mg·g-1·d-1)，与CK-N0相比显著增加了14。6％，在R-N100中最低(1。52 mg·g-1·d-1)，与CK-N0相比显著降低了20。8％;土壤脲酶活性在W-N0中最高(17。66 mg·g-1·d-1)，与CK-N0相比显著增加了16。7％，在CK-N100中最低(9。27 mg·g-1·d-1)，与CK-N0相比显著降低了38。7％。土壤过氧化氢酶与细菌丰富度指数呈显著正相关，蔗糖酶与细菌多样性指数呈显著正相关，与细菌丰富度指数呈极显著正相关;结构方程模型结果进一步表明，土壤细菌群落多样性及pH值是土壤酶活性变化的驱动因子，而土壤硝态氮含量是驱使土壤细菌群落多样性变化的主要环境因素。综合分析表明，降水变化和氮沉降通过改变土壤理化性质影响土壤细菌群落结构及酶活性，细菌群落多样性及土壤pH值是土壤酶活性变化的主控因子，土壤pH值降低抑制土壤酶活性，细菌群落多样性增加有利于增强土壤酶活性。
Effects of precipitation variation and nitrogen deposition on soil bacterial community structure and enzyme activity in desert steppe

图纳热、红梅、闫瑾、叶贺、梁志伟、王占海

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内蒙古农业大学,呼和浩特 010011

内蒙古自治区土壤质量与养分资源重点实验室,呼和浩特 010011

农业生态安全发展与绿色发展自治区高等学校重点实验室,呼和浩特 010018

呼伦贝尔市农牧技术推广中心,内蒙古 海拉尔 021008

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土壤细菌多样性 土壤酶活性 氮沉降 降水处理 荒漠草原

国家自然科学基金

31860136

2023

10.11654/jaes.2022-0640

农业环境科学学报
农业部环境保护科研监测所 中国农业生态环境保护协会

农业环境科学学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.52
ISSN：1672-2043
年,卷(期)：2023.42(2)
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