氮磷添加对杉木林土壤碳氮矿化速率及酶动力学特征的影响

• 作者: 孙晓敏 张心昱 杨洋 王辉民 聂二旗 郑国砥 陈伏生
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 氮磷添加 碳氮矿化 酶动力学 水解酶 亚热带红壤
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 615-623
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb201608231718

摘要

以江西杉木林红壤为研究对象,开展野外长期氮(N)、磷(P)添加控制试验,设置对照(CK)、N(50kg N hm-2 a-1)、P(50kgP hm-2 a-1)、NP(50kgN hm-2 a-1+50kg P hm-2 a-1)处理,分析N、P添加对土壤碳矿化速率(Cmin)、氮矿化速率(Nmin)和相关的β-1,4-葡萄糖苷酶(βG)和β-1,4-N-乙酰葡糖氨糖苷酶(NAG)动力学参数的影响.结果表明:(1)N添加明显降低了Cmin和Nmin,比CK分别减少了25％和18％;N添加减小了NAG的潜在最大酶活性(Vmax)、半饱和常数(Km)、催化效率(Vmax/Km),但差异不显著(P＞0.05);N添加显著增加了βG的Vmax、Km,但对Vmax/Km有抑制作用.(2)P输入(P、NP)较CK使NAG的Vmax、Km减小26％-60％;NP同时添加明显提高βG和NAG的Vmax/Km(P＜0.05),但P输入(P、NP)对Cmin和Nmin影响不显著(P＞0.05).(3)Cmin与土壤溶解性有机碳正相关,Nmin与pH显著正相关,与土壤NH4+-N、NO3--N显著负相关;βG和NAG的Vmax/Km均与NH4+-N、NO3-N负相关(P＜0.05),Km均与NH4+-N、NO3--N正相关(P＜0.05).βG的Vmax与NH4+-N、NO3-N正相关(P＜0.05),NAG的Vmax与有机碳、全氮、全磷、有效磷负相关(P＜0.05).研究结果表明,在亚热带杉木人工林中,N添加降低土壤pH,增加土壤有效氮含量,抑制βG和NAG的Vmax/Km,对土壤Gmin和Nmin产生抑制作用;而NP添加增加土壤有效磷含量,增加土壤βG和NAG的Vmax/Km.