凋落物和林下植被对杉木林土壤碳氮水解酶活性的影响机制

• 作者: 孙晓敏 张心昱 李丹丹 杨洋 温学发 王继富 王辉民 陈伏生
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 凋落物 林下植被 杉木林 土壤环境因子 β-1,4-葡萄糖苷酶 β-1,4-N-乙酰葡糖氨糖苷酶
• 年，卷（期）: 2016,（24）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 8102-8110
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb201505040908

摘要

凋落物和林下植被在森林生态系统土壤碳、氮循环过程中发挥重要作用,目前关于亚热带杉木人工林凋落物和林下植被对土壤碳氮水解酶活性影响机制还不清楚.在亚热带杉木人工林设立去除凋落物+去除林下植被(LR+UR)、去除凋落物+保留林下植被(LR+U)、凋落物加倍+保留林下植被(LD+U)、凋落物加倍+割倒林下植被归还(LD+UC)处理.通过研究各处理对土壤环境因子(土壤温度(ST)、土壤含水量(SWC)、土壤酸度(pH)、硝态氮(NO3-N)、氨态氮(NH4+-N)、溶解性有机碳(DOC))和土壤碳氮水解酶(β-1,4-葡萄糖苷酶(βG)和β-1,4-N-乙酰葡糖氨糖苷酶(NAG))活性的影响,揭示凋落物和林下植被对杉木林土壤碳氮水解酶活性影响机制.结果表明:(1)通过比较LR+U和LD+U处理发现,短期内添加凋落物有增加土壤pH、NH~-N含量和提高βG、NAG活性的趋势,但未达到显著水平(P＞0.05);(2) LR+UR与LR+U处理间的比较发现,去除林下植被有降低SWC、pH、NH4+-N含量、NAG活性的趋势,并显著降低了土壤DOC含量和βG活性(P＜0.05);(3)将LR+UR分别与LD+U、LD+UC处理进行比较表明,添加凋落物同时保留林下植被显著增加了SWC、pH、DOC和NH4+-N含量,并增强了βG和NAG活性(P＜0.05),而且林下植被割倒归还比林下植被正常生长更有利于土壤βG、NAG活性的提高和SWC、DOC含量的增加,但是对ST和NO3--N含量没有显著影响(P＞0.05);(4)土壤水解酶活性与SWC、DOC表现为极显著正相关关系(P＜0.01).总之,凋落物和林下植被影响碳氮水解酶活性的机制,主要是通过调节SWC、增加DOC含量,影响βG、NAG活性;βG、NAG活性增强也会加快土壤有机质(SOM)分解,增加土壤DOC含量.