毛竹入侵对落叶阔叶林土壤理化性质和胞外酶活性的影响

作者：邵慧妹; 于水强^*; 谭蕊; 徐新颖; 王国兵; 王维枫

来源：西北农林科技大学学报(自然科学版), 2024, (04): 1-10.

DOI：10.13207/j.cnki.jnwafu.2024.04.009

• 毛竹
• 植物入侵
• 落叶阔叶林
• 土壤胞外酶
• 微生物养分限制

【目的】研究毛竹(Phyllostachys edulis)入侵亚热带北缘落叶阔叶林对土壤理化性质和土壤胞外酶活性的影响,为探究毛竹入侵条件下森林生态系统养分循环过程与固碳潜力及森林的毛竹入侵治理提供科学依据。【方法】在毛竹入侵样带上,选择落叶阔叶林(麻栎林Quercus acutissima)、竹阔混交林(混交林)和毛竹林3种林分为研究对象,采集其林下地表0～10 cm土壤,进行土壤理化性质和土壤酶活性的测定,包括土壤pH、含水率和有机碳、全氮、NH4+-N、NO3--N、全磷、有效磷含量,以及β-葡糖苷酶(BG)、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、酸性磷酸酶(AcP)、酚氧化物酶(POX)、过氧化物酶(PER)活性和酶计量(VC/N、VN/P、VC/P),比较不同林分的土壤指标。【结果】(1)随着毛竹入侵,毛竹林土壤pH值和含水率显著增大,且与混交林、麻栎林差异显著(P<0.05);其土壤有机碳、NO3--N和全氮含量显著下降(P<0.05),NH4+-N、有效磷和全磷含量与混交林、麻栎林差异不显著。(2)土壤碳、氮和磷循环相关的水解酶(BG、NAG+LAP、AcP)活性均随毛竹入侵呈下降趋势,氧化酶(POX、PER)活性变化趋势与之相反;酶计量分析表明,毛竹林土壤的VN/P显著低于混交林和麻栎林(P<0.05),而VC/N、VC/P在不同林分间差异不显著。(3)酶活性的矢量分析表明,毛竹林土壤微生物的磷限制程度高于混交林和麻栎林。(4)土壤水解酶活性与土壤有机碳、NO3--N、全氮、有效磷含量或pH有显著相关关系,氧化酶活性与土壤性质相关性总体不显著。【结论】毛竹林取代落叶阔叶林(麻栎林)后,土壤有机碳和养分含量及相关水解酶活性降低,不利于原有落叶阔叶林土壤碳库与养分库的保存。

• 单位
  南方现代林业协同创新中心; 南京林业大学