草地和荒漠生态系统生物土壤结皮对土壤养分及酶活性的影响

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2023.03.002

草地学报 ›› 2023, Vol. 31 ›› Issue (3): 632-640.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2023.03.002

草地和荒漠生态系统生物土壤结皮对土壤养分及酶活性的影响

张雪, 张春平, 杨晓霞, 刘文亭, 俞旸, 曹铨, 刘玉祯, 李彩弟, 高婕, 董全民

青海大学畜牧兽医科学院, 三江源区高寒草地生态教育部重点实验室, 青海省高寒草地适应性管理重点实验室, 青海西宁 810016

收稿日期:2022-08-29 修回日期:2022-10-06 出版日期:2023-03-15 发布日期:2023-04-01
通讯作者: 董全民,E-mail:qmdong@qhu.edu.cn
作者简介:张雪(1993-),男,汉族,青海西宁人,硕士研究生,主要从事退化草地恢复研究,E-mail:495318303@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金联合基金项目-区域创新发展联合基金（U20A2007）；青海省科技基础条件平台（2020-ZJ-T07）资助

Effects of Biological Soil Crusts on Soil Nutrient and Enzyme Activities in Grassland and Desert Ecosystems

ZHANG Xue, ZHANG Chun-ping, YANG Xiao-xia, LIU Wen-ting, YU Yang, CAO Quan, LIU Yu-zhen, LI Cai-di, GAO Jie, DONG Quan-min

Key Laboratory of Alpine Grassland Ecasystem in the Three-River-source, Ministry of Eduuatiob Qinghai Provincial Key Laboratory of Adaptive Management on Alpine Grassland, Academy of Animal Science and veterinary Medicine, Qinghai University, Xining, Qinghai Province 810016, China

Received:2022-08-29 Revised:2022-10-06 Online:2023-03-15 Published:2023-04-01

摘要/Abstract

摘要： 为探讨在草地和荒漠生态系统中生物土壤结皮（Biological soli crusts，BSCs）对土壤养分及酶活性的影响，本研究选取国内外30篇中英文文献当中11个指标进行Meta分析，通过亚组分析对草地与荒漠两种生态系统下不同类型BSCs对土壤养分及酶活性的影响，并通过土壤养分恢复指数（NRI）和随机森林分析对其影响程度做出统一评价。结果表明：在荒漠生态系统中BSCs对NRI的作用大于在草地生态系统中；地衣结皮＞混合结皮＞苔藓结皮＞藻结皮。并且通过随机森林分析和对年平均降雨量（MAP）与年平均温度（MAT）的拟合回归分析发现磷酸酶、脲酶和蔗糖酶对NRI贡献显著高于其余所选指标，其中磷酸酶与MAP、蔗糖酶与MAT均呈极显著正相关关系，而脲酶与MAP，磷酸酶与MAT均呈显著负相关关系。在今后的研究中，可以考虑将不同生态系统与BSCs类型匹配，从而更有效的利用BSCs进行土地退化和荒漠化的治理。

关键词: 草地生态系统, 荒漠生态系统, 生物土壤结皮, 土壤养分, 酶活性, Meta分析

Abstract: In order to investigate the effects of Biological soli crusts (BSCs) on soil nutrients and enzyme activities in grassland and desert ecosystems, 11 characters from 30 Chinese and English literatures were selected for meta-analysis. Subgroup analysis was conducted to identify the effects of different types of the BSCs on soil nutrients and enzyme activities in grassland ecosystem and desert ecosystem separately, and soil nutrient recovery index (NRI) and random forest analysis were used to evaluate those effects. The results showed that the effect of BSCs on NRI in desert ecosystem was greater than that in grassland ecosystem, and the effect of the lichen crust >mixed crust >moss crust >algal crust in desert ecosystem. Moreover, through random forest analysis and fitting regression analysis on annual mean rainfall (MAP) and annual mean temperature (MAT), it was found out that the contribution of phosphatase, urease and invertase to NRI was significantly higher than that of other selected characters, further the phosphatase and MAP, and invertase and MAT were significantly positively correlated, while the urease and MAP, the phosphatase and MAT negatively correlated with each other. In the coming studies, it is possible to match desert ecosystem and grassland ecosystem with different types of the BSCs, so as to make more effective usage of BSCs to prevent the land degradation and desertification.

Key words: Grassland ecosystem, Desert ecosystem, Soil biological crusts, Soil nutrient, Enzyme activity, Meta-analysis

中图分类号:

S151.9

张雪, 张春平, 杨晓霞, 刘文亭, 俞旸, 曹铨, 刘玉祯, 李彩弟, 高婕, 董全民. 草地和荒漠生态系统生物土壤结皮对土壤养分及酶活性的影响[J]. 草地学报, 2023, 31(3): 632-640.

ZHANG Xue, ZHANG Chun-ping, YANG Xiao-xia, LIU Wen-ting, YU Yang, CAO Quan, LIU Yu-zhen, LI Cai-di, GAO Jie, DONG Quan-min. Effects of Biological Soil Crusts on Soil Nutrient and Enzyme Activities in Grassland and Desert Ecosystems[J]. Acta Agrestia Sinica, 2023, 31(3): 632-640.

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