植物群落能否改变巴塔哥尼亚草原的土壤健康状况？

《Journal of Soil Science and Plant Nutrition》：Can Plant Communities Change the Soil Health of the Patagonian Steppe?

本研究分析了智利巴塔哥尼亚草坡生态系统中土壤健康生物指标与植物群落的互作关系，通过检测有机碳、酶活性、微生物生物量等参数，揭示了不同植物群落下土壤化学、物理及生物特性差异，为退化区域管理提供依据。

　　

摘要

目的

智利巴塔哥尼亚地区的草原生态系统是一种以多样化的景观和显著的牲畜放牧压力为特征的生物群落。在这种情况下，维持土壤健康（即土壤维持关键生态系统功能的能力）至关重要。本研究的目的是评估智利巴塔哥尼亚地区土壤健康生物指标与植物群落之间的相互作用。评估对象包括以下植物群落：丛生草地（TUSS）、草地（MEA）、灌木（SHR）、“murtilla”或diddle-dee（DIDD）、盐沼草地（S-MEA）以及短草（SGR）。

方法

研究的土壤参数包括有机碳（OC）、pH值、容重、酶活性（β-葡萄糖苷酶、N-乙酰-β-葡萄糖胺酶和芳基硫酸酯酶）、微生物生物量碳（MBC）、土壤微生物呼吸作用（SMR），以及与总细菌（16S rDNA基因）、硫氧化（soxB）、硝化（amoA）和反硝化（nosZ）相关的功能基因的丰度。

结果

数据表明，不同植物群落之间的土壤健康参数存在显著差异。有机碳（OC）含量是生物活性的关键因素；在MEA、S-MEA和DIDD中观察到的高OC%含量土壤表现出更高的酶活性、微生物生物量碳（MBC）和土壤微生物呼吸作用（SMR）。相反，OC含量较低的TUSS和SHR则表现出较低的生物活性。容重与OC、MBC和SMR呈负相关，表明这些土壤的养分处理能力较弱。此外，功能基因的丰度也存在差异，这揭示了不同植物群落在养分转化潜力方面的差异。

结论

本研究证实，针对不同植物群落采取特定的土壤管理策略（尤其是在过度放牧导致退化的地区）对于维持和恢复土壤健康至关重要。在制定有效的管理计划时，必须考虑土壤的化学、物理和生物特性，以确保这一脆弱生态系统的可持续性。