腾格里沙漠不同组成生物结皮特征及其对土壤酶活性的影响

生物结皮在干旱半干旱地区生态系统中起着重要的作用.目前,有关生物结皮的存在对土壤酶活性的影响已有大量研究,而对生物结皮基本特征对土壤酶活性的研究较少.以流沙为对照,研究了不同组成生物结皮(藻结皮、地衣结皮、地衣-藓结皮、藓结皮)中以结皮厚度、叶绿素a含量、胞外多糖、胞外蛋白质及结皮中养分为特征的变化规律及其对结皮下土壤酶活性的影响.结果表明:(1)不同组成生物结皮的结皮厚度、叶绿素a、胞外多糖、胞外蛋白质、C、N、P、C/N、C/P、N/P的变化范围从藻结皮到辞结皮分别为:2.28-8.29 mm、1.79-8.05 μg/cm2、14.60-20.43 mg/kg、13.16-19.37 mg/kg、5.54-51.42 g/kg、0.44-3.36 g/kg、0.23-0.54 g/kg、9.62-15.32、24.07-94.98、1.92-6.23,且上述结皮特征均沿着藻结皮、地衣结皮、地衣-萍结皮、藓结皮方向显著增加(P＜0.001),但胞外多糖和胞外蛋白质在地衣结皮、地衣-藓结皮和藓结皮间无显著差异(P＞0.05);(2)相比于C和N,结皮的P含量具有较小的变异系数,且不同组成生物结皮的N/P均小于14,说明不同组成生物结皮均易受到N限制;(3)结皮下土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶、蛋白酶活性在不同组成生物结皮呈增加趋势,但均随土壤深度的增加而减小;(4)生物结皮特征与结皮下土壤酶活性呈显著正相关.冗余分析显示,生物结皮的胞外蛋白质、C/N和P是影响结皮下土壤酶活性的关键影响因子,且胞外蛋白质含量的影响最大(解释量为92.2％).