植物生态学报 ›› 2024, Vol. 48 ›› Issue (2): 229-241.DOI: 10.17521/cjpe.2023.0148
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颜辰亦1,龚吉蕊2,张斯琦1,张魏圆1,董学德1,胡宇霞1,杨贵森1
Chen-Yi YAN1,Ji-Rui GONG1,Siqi Zhang2,Weiyuan Zhang2,Xuede Dong2,Yuxia Hu2,Guisen Yang2
摘要: 日益加剧的氮沉降不断影响着草地生态系统碳循环过程及碳汇功能, 活性有机碳作为能够指示土壤碳库变化的重要指标, 探究氮添加对草地中土壤活性有机碳组分的影响对正确认识碳循环过程并制定合理有效的生态系统管理措施有重要意义。该研究以内蒙古温带典型草原为研究对象, 设置5个不同氮添加处理, 探讨不同氮添加水平下温带典型草原土壤活性有机碳组分含量的变化特征及影响因子。结果表明: 氮添加减少了可溶性有机碳(DOC)、微生物生物量碳(MBC)和易氧化有机碳(EOC)含量, 且DOC、MBC、EOC含量均随着土壤深度的增加而减少。5 g·m–2·a–1氮添加处理显著促进了活性有机碳组分的分解。施氮对土壤活性有机碳组分的影响受生物因子(微生物生物量、胞外酶活性等)和非生物因子(土壤理化性质、团聚体稳定性等)共同调控。氮添加降低了土壤密度(SD), 提高了平均质量直径(MMD)和大团聚体占比, 增大了有机质与底物的接触, 促进了活性有机碳分解, 减少了DOC和EOC含量。氮添加抑制多酚氧化酶(POX)和过氧化物酶(PER)活性, 减少了难分解有机质的分解, 降低了EOC和MBC含量。此外, 氮添加提高了β-葡萄糖苷酶(BG)和纤维素水解酶(CB)活性, 促进了微生物对DOC的利用, 降低了DOC含量。以上结果表明, 氮添加处理通过改变土壤理化性质和微生物胞外酶的分泌影响活性有机碳的分解过程, 促进温带典型草原土壤碳释放, 这为今后进一步探究养分添加下草地土壤碳动态提供了理论依据。