華西雨屏區(qū)天然常綠闊葉林土壤微生物和酶活性對(duì)模擬氮沉降的響應(yīng).pdf

1、自工業(yè)革命以來，不斷增加的大氣氮沉降已經(jīng)并正在改變著陸地森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能。作為生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)換的積極參與者，土壤微生物和酶活性對(duì)環(huán)境的變化極為敏感。這意味著，大氣氮沉降增加可能通過對(duì)土壤微生物和酶活性的影響而深刻地影響到森林生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)換過程。但有關(guān)氮沉降對(duì)森林土壤微生物和酶活性影響的研究主要集中在溫帶森林，而亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)土壤微生物和酶活性對(duì)大氣氮沉降響應(yīng)的報(bào)道相對(duì)較少，且主要集中在人工林方面。本研究

2、以華西雨屏區(qū)天然常綠闊葉林為研究對(duì)象，于2013年12月至2014年12月通過定位模擬氮沉降，研究了0-10cm和10-20cm土層土壤微生物數(shù)量、微生物生物量和酶活性對(duì)模擬氮沉降的響應(yīng)。試驗(yàn)共設(shè)置4個(gè)氮處理水平:對(duì)照(CK，0kg N·hm-2·a-1)、低氮(L，50kgN·hm-2·a-1)、中氮(M，150kgN·hm-2·a-1)和高氮(H，300kg N·hm-2·a-1)。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)華西雨屏區(qū)天然

3、常綠闊葉林0-10cm土層的細(xì)菌、真菌和放線菌數(shù)量大于10-20cm土層，氮沉降未改變?cè)写怪狈植几窬帧Ｍ寥兰?xì)菌、真菌和放線菌數(shù)量均具有明顯的季節(jié)動(dòng)態(tài)，在0-10cm和10-20cm土層均表現(xiàn)為秋季最高、夏季較低。在10-20cm土層，與CK處理相比，M和H處理在夏季顯著增加了真菌數(shù)量，表明適量氮沉降能有效緩解夏季土壤真菌的氮限制狀態(tài)。
　　(2)氮沉降抑制了0-10cm和10-20cm土層的細(xì)菌數(shù)量，且抑制作用隨氮沉降量的增加而

4、增強(qiáng);降低了0-10cm土層的真菌數(shù)量，但下降幅度與氮沉降量之間無明顯規(guī)律。氮沉降對(duì)0-10cm土層放線菌數(shù)量的影響表現(xiàn)為先促進(jìn)再抑制，L和M處理增加了放線菌數(shù)量，H處理降低了放線菌數(shù)量;促進(jìn)10-20cm土層的放線菌數(shù)量，M處理的促進(jìn)作用最大。氮沉降對(duì)土壤微生物數(shù)量的影響隨土壤深度的增加而減弱。
　　(3)華西雨屏區(qū)天然常綠闊葉林0-10cm土層的MBC和MBN含量大于10-20cm土層，氮沉降未改變?cè)写怪狈植几窬帧Ｍ寥繫BC

5、和MBN含量均具有明顯的季節(jié)動(dòng)態(tài)，在0-10cm和10-20cm土層均表現(xiàn)為秋季最高、夏季較低。在10-20cm土層，與CK處理相比，L和M處理在夏季顯著增加了MBC含量。
　　(4)氮沉降降低了0-10cm土層MBC和MBN含量，下降幅度隨氮沉降量增加而增大。L和M處理對(duì)10-20cm土層MBC和MBN含量無顯著影響，H處理顯著降低了土壤MBC含量。氮沉降對(duì)MBC和MBN含量的影響隨土壤深度的增加而減弱。
　　(5)不同土

6、層間土壤微生物量C/N無顯著性差異，表明不同土層間真菌與細(xì)菌比例無顯著差異。與其他季節(jié)相比，冬季土壤微生物量C/N最大，表明冬季真菌較細(xì)菌處于更加優(yōu)勢(shì)的地位。0-10cm和10-20cm土層土壤微生物量C/N波動(dòng)范圍分別為10.58～11.19和9.62～12.20，說明在華西雨屏區(qū)天然常綠闊葉林土壤微生物群落中真菌占據(jù)優(yōu)勢(shì)。在0-10cm土層，H處理降低了微生物量C/N，使微生物群落向以細(xì)菌為主導(dǎo)的食物網(wǎng)轉(zhuǎn)變。
　　(6)華西雨

7、屏區(qū)天然常綠闊葉林0-10cm土層的蔗糖酶、纖維素酶、脲酶、酸性磷酸酶、過氧化氫酶、過氧化物酶和多酚氧化酶活性都大于10-20cm土層，氮沉降未改變其原有垂直分布格局。各處理7種土壤酶活性均具有明顯的季節(jié)動(dòng)態(tài)，且在0-10cm和10-20cm土層中表現(xiàn)一致。纖維素酶活性高峰期出現(xiàn)在春季，酸性磷酸酶、過氧化氫酶活性高峰期出現(xiàn)在夏季、蔗糖酶、脲酶活性高峰期出現(xiàn)在秋季、過氧化物酶、多酚氧化酶活性高峰期出現(xiàn)在冬季。在10-20cm土層，與CK處

8、理相比，M處理改變了土壤酸性磷酸酶活性高峰，使其發(fā)生在秋季;改變了土壤過氧化氫酶活性高峰，使其發(fā)生在春季和秋季。
　　(7)在0-10cm土層，氮沉降對(duì)纖維素酶活性無顯著影響;L處理促進(jìn)了土壤酸性磷酸酶、脲酶活性;M處理促進(jìn)了脲酶活性，抑制了蔗糖酶、過氧化氫酶和多酚氧化酶活性;H處理抑制了蔗糖酶、脲酶、過氧化氫酶、過氧化物酶和多酚氧化酶的活性。氮沉降尤其是高氮沉降顯著抑制了碳循環(huán)相關(guān)酶活性，減緩了土壤碳素周轉(zhuǎn)，增加了土壤中難分解有