新闻公告土壤酶是有机质分解与养分矿化的核心驱动力，在调控植物和微生物养分获取过程中发挥着关键作用。其活性受到多种生物与非生物环境因子的共同调控，并在不同生态系统中表现出显著的特异性。目前，尽管已有大量研究探讨了土壤酶活性及其影响机制，但有关其在季节性积雪覆盖的干旱荒漠生态系统中的响应规律仍较少。融雪水作为干旱区荒漠生态系统的重要水源，在融雪期这一关键水文窗口将显著调控土壤酶活性及其驱动的养分周转过程。而微地形则会通过介导资源的空间再分配，进而影响土壤酶的活性表达。然而，目前关于融雪期微环境因子如何调控荒漠土壤酶活性变化的认知仍匮乏。
针对这一科学问题，中国科学院新疆生态与地理研究所中亚干旱区生态系统监测与变化研究团队，以古尔班通古特沙漠为研究对象，于2019年融雪期在典型沙丘的顶部、中部和底部三个坡位开展了为期两周的连续采样。研究测定了参与碳、氮、磷循环的八种关键土壤酶活性，通过冗余分析和结构方程模型系统解析了坡位、土壤含水量、地上生物量及土壤养分等因子对酶活性的直接和间接效应，揭示了微地形驱动的土壤异质性调控沙漠融雪期土壤酶活性的机制。
研究表明，土壤酶活性具有显著的时空变异，即随采样时间推移，碳、氮、磷获取酶活性均呈上升趋势，且多数土壤酶活性在沙丘顶部显著高于底部。融雪引发的水分脉冲是土壤酶活性变异的首要驱动因子，土壤含水量可解释超过50%的酶活性变异，其对酶活性的负效应主要归因于融雪期间对养分的淋溶作用。地形位置与水文变化交互作用于土壤生物地球化学复杂的时空模式。该研究强调了干旱区生态系统管理中将微地形异质性与融雪水文过程纳入沙漠生态系统管理的重要性。
研究成果以“Microenvironment-driven soil heterogeneity modulates soil enzyme activities during snowmelt period in a temperate desert”为题发表在《Catena》。中国科学院新疆生态与地理研究所范连连副研究员为论文第一作者，李耀明正高级工程师为通讯作者。
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.catena.2026.109993
图1：土壤酶活性与土壤性质和地上生物量的冗余分析（RDA）
图2：环境变量对土壤酶活性影响的结构方程模型