探索氮添加对根际与非根际土壤、微生物和胞外酶化学计量特征的影响,可为研究氮沉降对土壤碳动态和养分限制的影响提供理论依据。本研究以大兴安岭落叶松次生林为对象,测定了4个氮添加处理(0、25、50、75 kg N·hm^(-2)·a^(-1)...探索氮添加对根际与非根际土壤、微生物和胞外酶化学计量特征的影响,可为研究氮沉降对土壤碳动态和养分限制的影响提供理论依据。本研究以大兴安岭落叶松次生林为对象,测定了4个氮添加处理(0、25、50、75 kg N·hm^(-2)·a^(-1),分别用CK、LN、MN、HN表示)下的土壤、微生物和胞外酶化学计量特征及胞外酶活性。结果表明:与CK相比,氮添加显著增加了根际土总有机碳(SOC)、全氮(TN)、SOC∶TN、SOC∶TP及非根际土TN、SOC∶TP和TN∶TP,显著减小了非根际土全磷(TP);非根际土SOC和SOC∶TN在LN和MN处理下显著增大;氮添加显著增加了根际土微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、MBC∶MBN、MBC∶微生物生物量磷(MBP)和MBN∶MBP,根际土MBP以及非根际土MBC、MBN、MBC∶MBN、MBC∶MBP和MBN∶MBP在LN和MN处理下显著增大;根际与非根际土碳、氮、磷获取酶活性及胞外酶氮磷比(EN∶P)在氮添加处理下显著增加,根际土胞外酶碳氮比(EC∶N)和碳磷比(EC∶P)在氮添加处理下显著减小,降幅为10.9%~17.6%和7.0%~9.0%,非根际土EC∶P在LN和MN处理下显著增加7.2%~7.4%;酶矢量分析表明,氮添加缓解了根际微生物的碳限制和非根际微生物的磷限制;根际土的EC∶N与MBC∶MBN、SOC∶TN及EC∶P与MBC∶MBP、SOC∶TP均呈线性负相关,非根际土的EC∶P与SOC∶TP和MBC∶MBP均呈线性正相关。综上,根际与非根际土壤-微生物-胞外酶化学计量特征对氮添加的反应不同,本研究可为深入理解氮沉降下森林土壤养分循环的根际效应提供理论依据。展开更多
本研究基于为期2年的氮、磷添加试验,设置对照(0 kg N·hm^(-2)·a^(-1),0 kg P·hm^(-2)·a^(-1))、磷(30 kg P·hm^(-2)·a^(-1))、低氮(30 kg N·hm^(-2)·a^(-1))、低氮+磷(30 kg N·hm^(-2)&#...本研究基于为期2年的氮、磷添加试验,设置对照(0 kg N·hm^(-2)·a^(-1),0 kg P·hm^(-2)·a^(-1))、磷(30 kg P·hm^(-2)·a^(-1))、低氮(30 kg N·hm^(-2)·a^(-1))、低氮+磷(30 kg N·hm^(-2)·a^(-1),30 kg P·hm^(-2)·a^(-1))、高氮(90 kg N·hm^(-2)·a^(-1))、高氮+磷(90 kg N·hm^(-2)·a^(-1),30 kg P·hm^(-2)·a^(-1))6个处理,研究了马尾松人工林地上不同组分凋落物(叶、枝、果)和细根凋落物(Ⅰ~Ⅲ级根)的分解过程,分析了其与土壤pH、有机碳、全氮等化学因子及α-1,4-葡糖苷酶等水解酶活性的关系,并采用方差分解法量化了土壤因子对凋落物可溶性糖、淀粉等养分残留率及分解系数的相对贡献。结果表明:同一处理下,不同组分凋落物的分解系数(k)存在显著差异,枝条(k=0.42~0.49)整体上低于叶和果,Ⅰ级细根(k=0.42~0.51)整体上显著低于Ⅱ级和Ⅲ级。与单一养分添加相比,低氮+磷处理显著促进了凋落物的分解和养分释放;高氮处理使土壤pH降低23.1%,从而显著抑制分解,而高氮+磷处理则将高氮处理下pH提升13.9%,有效缓解了高氮的不利效应。土壤酶活性与化学因子共同驱动了凋落物分解过程,其中酶活性因子的独立解释率(5.1%~15.2%)整体上高于化学因子(0.7%~6.5%)。土壤酶活性是外源养分输入影响凋落物分解的关键驱动因子。在马尾松人工林经营管理中,应避免单一或过量施氮,并依据土壤状况合理配施磷肥,以通过增强土壤生物活性促进凋落物的分解和养分归还。展开更多
文摘探索氮添加对根际与非根际土壤、微生物和胞外酶化学计量特征的影响,可为研究氮沉降对土壤碳动态和养分限制的影响提供理论依据。本研究以大兴安岭落叶松次生林为对象,测定了4个氮添加处理(0、25、50、75 kg N·hm^(-2)·a^(-1),分别用CK、LN、MN、HN表示)下的土壤、微生物和胞外酶化学计量特征及胞外酶活性。结果表明:与CK相比,氮添加显著增加了根际土总有机碳(SOC)、全氮(TN)、SOC∶TN、SOC∶TP及非根际土TN、SOC∶TP和TN∶TP,显著减小了非根际土全磷(TP);非根际土SOC和SOC∶TN在LN和MN处理下显著增大;氮添加显著增加了根际土微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、MBC∶MBN、MBC∶微生物生物量磷(MBP)和MBN∶MBP,根际土MBP以及非根际土MBC、MBN、MBC∶MBN、MBC∶MBP和MBN∶MBP在LN和MN处理下显著增大;根际与非根际土碳、氮、磷获取酶活性及胞外酶氮磷比(EN∶P)在氮添加处理下显著增加,根际土胞外酶碳氮比(EC∶N)和碳磷比(EC∶P)在氮添加处理下显著减小,降幅为10.9%~17.6%和7.0%~9.0%,非根际土EC∶P在LN和MN处理下显著增加7.2%~7.4%;酶矢量分析表明,氮添加缓解了根际微生物的碳限制和非根际微生物的磷限制;根际土的EC∶N与MBC∶MBN、SOC∶TN及EC∶P与MBC∶MBP、SOC∶TP均呈线性负相关,非根际土的EC∶P与SOC∶TP和MBC∶MBP均呈线性正相关。综上,根际与非根际土壤-微生物-胞外酶化学计量特征对氮添加的反应不同,本研究可为深入理解氮沉降下森林土壤养分循环的根际效应提供理论依据。
文摘本研究基于为期2年的氮、磷添加试验,设置对照(0 kg N·hm^(-2)·a^(-1),0 kg P·hm^(-2)·a^(-1))、磷(30 kg P·hm^(-2)·a^(-1))、低氮(30 kg N·hm^(-2)·a^(-1))、低氮+磷(30 kg N·hm^(-2)·a^(-1),30 kg P·hm^(-2)·a^(-1))、高氮(90 kg N·hm^(-2)·a^(-1))、高氮+磷(90 kg N·hm^(-2)·a^(-1),30 kg P·hm^(-2)·a^(-1))6个处理,研究了马尾松人工林地上不同组分凋落物(叶、枝、果)和细根凋落物(Ⅰ~Ⅲ级根)的分解过程,分析了其与土壤pH、有机碳、全氮等化学因子及α-1,4-葡糖苷酶等水解酶活性的关系,并采用方差分解法量化了土壤因子对凋落物可溶性糖、淀粉等养分残留率及分解系数的相对贡献。结果表明:同一处理下,不同组分凋落物的分解系数(k)存在显著差异,枝条(k=0.42~0.49)整体上低于叶和果,Ⅰ级细根(k=0.42~0.51)整体上显著低于Ⅱ级和Ⅲ级。与单一养分添加相比,低氮+磷处理显著促进了凋落物的分解和养分释放;高氮处理使土壤pH降低23.1%,从而显著抑制分解,而高氮+磷处理则将高氮处理下pH提升13.9%,有效缓解了高氮的不利效应。土壤酶活性与化学因子共同驱动了凋落物分解过程,其中酶活性因子的独立解释率(5.1%~15.2%)整体上高于化学因子(0.7%~6.5%)。土壤酶活性是外源养分输入影响凋落物分解的关键驱动因子。在马尾松人工林经营管理中,应避免单一或过量施氮,并依据土壤状况合理配施磷肥,以通过增强土壤生物活性促进凋落物的分解和养分归还。
