换一批新期火山熔岩台地土壤胞外酶活性及化学计量特征对氮沉降的响应
Response of soil extracellular enzyme activity and stoichiometric characteristics to nitrogen deposition in new volcanic lava platform
摘要氮沉降改变森林生态系统养分平衡,影响土壤中营养元素循环和微生物养分代谢过程.五大连池火山熔岩台地由于自身养分匮乏,植被恢复受到养分条件的制约,但土壤微生物与植物养分限制的协同响应机制仍缺乏深入研究.本研究以香杨(Populus koreana)矮曲林为研究对象,模拟 5 个氮添加梯度,分别为 CK(0 g N m-2 a-1)、N1(2 g N m-2 a-1)、N2(4 g N m-2 a-1)、N3(8 g N m-2 a-1)和N4(16 g N m-2 a-1),施肥两年后测定土壤养分和微生物C、N、P含量及胞外酶活性,采用生态酶化学计量学方法,揭示微生物代谢对碳、氮、磷的限制模式,旨在探究外源氮添加对土壤微生物代谢限制产生的影响.结果表明,(1)添加氮后土壤中C-获取酶,N-获取酶和P-获取酶的活性均显著升高,随着氮添加量的递增,三种酶的活性变化趋势表现为呈先上升后下降,N3处理C-获取酶和P-获取酶活性最高,而N2处理N-获取酶活性最高;(2)土壤胞外酶的EEAC∶P和EEAN∶P呈先升高后降低的趋势,N2处理达到最高,而EEAC∶N呈先降低后增加再降低的趋势,N3处理最高;(3)矢量模型分析发现所有氮处理土壤矢量角度均大于45°,随着氮添加量的增多呈先减少后增加的趋势;(4)冗余分析发现土壤养分是影响胞外酶活性和胞外酶化学计量比的关键因子,TP与矢量长度和矢量角度均呈显著正相关关系(P＜0.05).结果表明,氮沉降可以提高土壤胞外酶活性,影响土壤微生物的养分限制,促进土壤生物化学循环,研究结果为气候变化下森林生态系统的适应性管理提供重要科学依据.
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关键词
微生物养分限制土壤酶活性酶化学计量比氮沉降火山熔岩台地microbial nutrient limitationsoil enzyme activityenzymatic stoichiometrynitrogen depositionvolcanic lava platform
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DOI
10.20103/j.stxb.202411292929
发布时间
2025-08-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
基金项目
黑龙江省重点研发计划（GA21C030）
黑龙江省科学院重点研发计划（ZDYF2024ZR03）
黑龙江省省属科研院所科研业务费（ZNBZ2022ZR07）
黑龙江省科学院院所能力提升专项（YSTS2025ZR01）
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