固氮树种对桉树人工林土壤团聚体酶活性及其化学计量比的影响

土壤酶活性及其化学计量比是反映土壤养分有效性和微生物生长代谢养分需求的重要指标,但固氮树种对桉树人工林土壤团聚体酶活性及其化学计量特征的影响尚不明确.为探究桉树人工林土壤团聚体酶活性及其化学计量比对引入固氮树种的响应及其主要影响因子,该文通过选择11年生巨尾桉纯林(PP)和巨尾桉/降香黄檀(固氮树种)(MP)混交林作为研究对象,采集0～10 cm的原状土样,采用改良干筛法将土壤分成>2 mm、1～2 mm、0.25～1 mm和<0.25 mm 4个径级,测定各径级土壤团聚体的理化性质和与土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)循环相关的水解酶活性[β-葡萄糖苷酶(BG)、N-乙酰-葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、酸性磷酸酶(ACP)].结果表明:(1)PP和MP土壤团聚体均以>2 mm为主,其含量高于其他粒径团聚体.与PP相比,MP中各粒径土壤团聚体的有机碳(SOC)、总氮(TN)、硝态氮(NO3--N)、有效磷(AP)、pH、BG、NAG和ACP均显著提高(P<0.05),但LAP活性的变化不显著.(2)pH、TN、AP、NO3--N和铵态氮(NH4+-N)均与酶化学计量比呈不同程度的显著相关关系,而冗余分析(RDA)发现,NO3--N、SOC和AP的含量是驱动土壤团聚体水解酶活性和酶化学计量比产生差异的最主要环境因子(P<0.05).(3)该研究区域土壤C:N:P的酶化学计量比分别是1:0.86:0.74,与全球生态系统C:N:P酶化学计量比1:1:1相偏离,表明该区域的微生物生长代谢容易受到C源限制;MP中大多径级的土壤团聚体C:N和C:P酶化学计量比均低于PP,且在<0.25 mm径级中差异显著(P<0.05).综上认为,固氮树种的引入,不仅能缓解桉树人工林土壤微生物生长代谢的C源限制,而且在一定程度上能缓解其土壤的N、P限制,为固氮树种在提高桉树人工林的土壤质量和生产力等方面的应用提供了科学依据.