研究揭示土壤異質性調控沙漠融雪期土壤酶活性的機制

　　土壤酶在有機質分解與養分礦化過程中發揮關鍵作用，其活性受多種生物與非生物因子的共同調控，并在不同生態系統中表現出顯著差異。目前，關于干旱荒漠生態系統中，土壤酶在融雪期的響應機制仍缺乏系統研究。融雪水作為干旱區荒漠生態系統的重要水源，在融雪期對土壤酶活性及養分周轉具有重要影響。同時，微地形通過調控資源的空間分布，也對酶活性產生顯著影響。

　　中國科學院新疆生態與地理研究所研究團隊，以古爾班通古特沙漠為研究對象，于2019年融雪期對典型沙丘的頂部、中部和底部三個坡位進行了為期兩周的連續采樣。研究團隊測定了與碳、氮、磷循環相關的八種關鍵土壤酶活性，并結合冗余分析和結構方程模型，系統解析了坡位、土壤含水量、地上生物量和土壤養分等因素對酶活性的直接與間接影響，揭示了微地形驅動的土壤異質性調控沙漠融雪期土壤酶活性的機制。

　　結果表明，土壤酶活性在融雪期具有顯著的時空變異特征。碳、氮、磷獲取酶活性隨采樣時間推移呈上升趨勢，且多數土壤酶活性在沙丘頂部高于底部。融雪引發的水分脈沖是土壤酶活性變化的首要驅動因子，其中土壤含水量對酶活性的解釋率超過50%。該因子對酶活性的負效應主要歸因于融雪期間對養分的淋溶作用。地形與水文變化的交互作用進一步影響了土壤生物地球化學過程的時空模式。研究強調，在干旱區生態系統管理中，應重視微地形異質性與融雪水文過程。

　　相關研究成果以Microenvironment-driven soil heterogeneity modulates soil enzyme activities during snowmelt period in a temperate desert為題，發表在Catena上。