氮沉降下西南山地针叶林根际和非根际土壤微生物养分限制特征差异

编号 zgly0001746289

文献类型 期刊论文

文献题名 氮沉降下西南山地针叶林根际和非根际土壤微生物养分限制特征差异

作者 张英  张常洪  汪其同  朱晓敏  尹华军 

作者单位 中国科学院成都生物研究所  中国科学院大学 

母体文献 植物生态学报 

年卷期 2022,46(4)

页码 473-483

年份 2022 

分类号 S15 

关键词 微生物养分限制  土壤酶化学计量  氮沉降  根际/非根际土壤  针叶林 

文摘内容 长期氮(N)沉降诱导了土壤养分失衡,深刻影响着森林生态系统养分循环过程、生态功能及其可持续发展。前期研究发现N沉降下西南森林树木生长受到不同程度的磷(P)限制,而土壤微生物是否表现出与植物养分限制特征协同的响应仍未明确。基于此,该研究以西南山地典型人工针叶林——华山松(Pinus armandii)林为对象,通过野外原位模拟N沉降实验,测定了土壤有效养分供给、土壤微生物生物量(碳(C)、N、P)含量以及胞外酶活性,结合生态酶化学计量的3种模型(比值模型、矢量分析模型与阈值元素比率模型)验证森林根际/非根际土壤中微生物是否受P养分限制。结果表明:(1)N添加下两个土壤位置(根际和非根际土壤)酸性磷酸酶(AP)活性分别显著升高52.5%和53.2%,导致土壤酶活性N:P分别降低7.8%和4.8%;(2)矢量模型分析发现N添加下两个土壤位置的矢量角度均大于45°,根际土壤和非根际土壤的矢量角度分别为52.2°和49.0°;(3)N添加下两个土壤位置C:P阈值(TERC:P)显著降低,导致C:P阈值与土壤有效C:P的比值(TERC:P/AvC:P)远小于1,且根际土壤表现更明显。综上所述,3个模型均表明N沉降加剧了土壤微生物代谢的P限制,且根际土壤微生物P限制程度更强,这与土壤和微生物养分含量及其化学计量特征密切相关。该研究结果可为全球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。