林火干扰下亚热带森林土壤胞外酶化学计量特征

摘要

[目的]森林火灾作为亚热带森林生态系统主要的自然和人为干扰过程，严重影响土壤生物化学循环过程。为明确土壤胞外酶活性计量特征对林火干扰后恢复过程的响应。[方法]以亚热带次生林林火干扰后不同恢复阶段的土壤为研究对象，采用空间替代时间序列的方法选取7个次生林恢复阶段的亚热带森林土壤，并将其分为老龄林(60～70 a)、中龄林(30～40 a)和幼龄林(<20 a),通过测定土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)相关的转化酶活性，揭示林火干扰下亚热带森林土壤胞外酶活性及其化学计量特征的演替规律。[结果]土壤纤维素水解酶(CBH)和β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)活性随演替时间显著增加，其他酶活性无显著增加。相关性分析和冗余分析发现，土壤C、N质量分数是影响土壤胞外酶活性变化的关键因子。此外，幼龄林、中龄林和老龄林土壤胞外酶C、N、P计量比分别为1∶0.94∶1.53、1∶1.02∶1.63、1∶0.99∶1.47,表明亚热带地区森林土壤微生物生长受到P限制，且随着林火干扰后恢复年限增加逐渐改善。[结论]林火干扰后森林土壤N转化相关胞外酶活性随恢复时间呈递增趋势，土壤胞外酶化学计量逐渐趋于稳定，表明亚热带森林土壤健康状况随着林火干扰恢复过程逐渐改善。

关键词

土壤酶活性 / 亚热带森林 / 森林土壤 / 森林演替