土壤是陸地生態系統中最重要的碳庫，而由微生物驅動的有機碳分解對全球碳循環具有重要影響。土壤微生物主要通過其分泌的胞外酶參與土壤的碳循環。土地利用變化導致土壤有機質的質量和數量以及土壤理化特性的改變，這些都會導致生態系統中土壤微生物群落的變化，從而影響其分泌的胞外酶活性。然而土壤碳循環相關酶活性對于不同土地利用變化的響應機制是什么，目前尚不十分清楚。
中國科學院武漢植物園土壤生態學學科組博士研究生張倩在程曉莉研究員的指導下，以丹江口庫區荒地、農田、灌叢和森林為研究對象，測定不同土地利用方式下土壤中碳水解酶活性和氧化酶活性以及碳含量的變化。研究結果表明，植被恢復和耕種均顯著提高了土壤的碳水解酶活性和碳氧化酶活性。造林地碳水解酶活性的增加主與其較高的土壤可溶性有機碳含量以及易分解碳含量有關，而農田則與其較低的土壤碳氮比以及翻耕、施肥有關。農田土壤氧化酶活性顯著高于造林地，這可能是由于其較高的惰性碳指數和較低的碳氮比造成的。同時農田土壤單位有機碳酶活性顯著高于造林地，這表明造農田的碳周轉速率顯著高于造林地。研究表明造林可以通過減緩由土壤酶驅動的碳周轉提高土壤碳的封存和土壤碳的穩定性。
本研究得到國家自然科學基金 (31470557, 31770563, 31700461)和中科院戰略先導專項B(XDB15010200)的資助，相關研究成果以“Variations in carbon‐decomposition enzyme activities respond differently to land use change in central China”為題發表在國際SCI期刊“Land degradation & development”上。
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ldr.3240
不同土地利用類型土壤碳水解酶活性年平均值
不同土地利用類型土壤碳氧化酶活性年平均值
