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模拟氮沉降对温带森林土壤酶活性的影响

Effect of simulated nitrogen deposition on soil enzyme activities in a temperate forest

摘要森林土壤酶作为土壤中最活跃组分,能影响生态系统的物质循环过程,其活性能快速反映氮沉降对土壤环境的变化.以北京地带性植被辽东栎林为研究对象,利用模拟氮沉降方法,原位设计低氮(50 kg N hm-2 a-1,N50)、高氮(150 kg N hm-2 a-1,N150)两个施氮水平,每个施氮水平设置NaNO3、(NH4)2SO4、NH4NO33个不同的施氮类型,另设置空白对照(0 kg N hm-2 a-1,N0).从时间格局上研究不同氮素化学形态和剂量对温带森林土壤6种酶(脲酶、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶和过氧化氢酶)活性的影响.结果表明:在氮形态和水平的交互作用下,NH4NO3-N处理的脲酶活性显著高出NO3--N处理的24.20%(N50),NH4+-N处理对酸性磷酸酶活性的影响显著高出NO3-N处理的13.82% (N150);在NH4+-N和NH4NO3-N处理中,N50水平下的脲酶活性分别高出N0处理的38.90%和24.20%,差异显著.对无氮形态和水平交互作用的酶活性分析得出,不同的施氮水平,对碱性磷酸酶和多酚氧化酶的酶活性有显著促进作用,碱性磷酸酶活性在N50和N150处理下分别比N0高20.2%和11.5%,N50和N150处理对多酚氧化酶活性的促进作用分别比N0处理高64.3%和41.8%,差异显著(P<0.05);NH4+-N处理对β-葡萄糖苷酶活性具有显著促进作用(P<0.05),不同的施氮形态,对碱性磷酸酶、多酚氧化酶和过氧化氢酶的酶活性无显著影响.6种酶活性均呈现了显著的时间变化,氮添加对森林土壤酶活性的时间分异规律没有显著影响.此外,土壤微生物量碳、硝态氮和铵态氮含量与酶活性具有显著相关性(P<0.05).以上结果表明,氮添加通过改变森林土壤的环境因子,影响了土壤中的水解酶和氧化酶活性,进而改变了土壤有机碳库和养分循环.

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生态学报

生态学报

2017年37卷6期

1956-1965页

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