凋落物及根系输入变化对喀斯特地区檵木土壤养分和胞外酶的影响

摘要

凋落物输入变化能改变土壤的理化性质，显著影响土壤碳氮磷养分含量和胞外酶活性，引起胞外酶活性化学计量特征的变化。为进一步明确喀斯特地区凋落物输入变化对土壤养分含量、胞外酶活性及其化学计量的影响，并探究胞外酶与环境因子间的生态响应规律，本文以喀斯特地区檵木老龄林土壤为研究对象，布设凋落物添加和去除试验，通过对土壤养分及胞外酶活性的测定，运用生态化学计量学理论与方法，系统研究土壤中6种胞外水解酶(β-1,4-葡糖苷酶(BG)、β-1,4-木糖苷酶(BX)、纤维素水解酶(CBH)、β-1,4-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、酸性磷酸酶(AP))和2种胞外氧化酶(过氧化氢酶(CAT)、多酚氧化酶(PPO))活性及其化学计量的影响，并分析它们与土壤环境因子之间的相关性。结果表明：1)与对照(CK)相比，土壤SOC、TN含量在凋落物添加下具有显著性变化，去除凋落物根系(ABR)和双倍凋落物添加(AD)处理的土壤C∶N值显著增大；2)过氧化氢酶活性CK处理下最高，且与其他处理具有显著性差异；多酚氧化酶活性ABR处理最高，且与AD和BR处理差异性显著；土壤胞外酶活性的矢量角度小于45°,表明檵木老龄林土壤主要受氮元素限制；3)RDA分析结果表明，土壤胞外酶BX、CBH、NAG含量及胞外酶C∶N和N∶P与土壤速效磷和氨态氮之间存在显著正相关；土壤胞外酶LAP、AP、BG、CAT、PPO含量及胞外酶C∶P与土壤速效钾含量正相关，与总磷和硝态氮含量负相关。

关键词

喀斯特地区 / 凋落物输入 / 土壤养分 / 土壤胞外酶 / 化学计量比

基金资助

国家自然科学基金(U21A2007,32260387); 广西重点研发计划(桂科AB21220057,桂科AB21196065); 广西创新驱动发展专项(桂科AA20161002)