杉木木荷凋落物分解对杉木人工林土壤碳氮含量和酶活性影响

作者：周梦田; 刘莉; 付若仙; 李孝刚^*

来源：南京林业大学学报(自然科学版), 2023, 1-10.

• 杉木人工林
• 凋落物分解
• 碳含量
• 氮含量
• 土壤酶

【目的】凋落物回归影响着杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林土壤碳氮循环，是杉木人工林可持续经营和土壤地力维持的重要过程。通过分析添加杉木木荷(Schima superba)凋落物处理下土壤碳氮含量和酶活性的变化特征，为杉木人工林近自然化改造及林分管理提供依据。【方法】以30年杉木人工林土壤为研究对象，分别添加杉木凋落物(S)、木荷凋落物(M)以及杉木与木荷凋落物混合物(SM)，混合质量比例设置为m(杉木)：m(木荷)=5：1。通过60天室内培养，测量不同处理土壤中铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)、土壤有机碳(SOC)、水溶性土壤有机碳(WSOC)、酸溶性有机碳(HHOC)、碱溶性有机碳(AHOC)、难溶性有机碳(ROC)含量及酶活性(β-葡萄糖苷酶，GC；β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶，NAG；多酚氧化酶，PPO；亮氨酸氨基肽酶，LAP)。基于单因素方差分析和冗余分析方法，研究不同处理中土壤碳氮含量与土壤酶活性的关系，探讨添加不同凋落物对杉木人工林土壤碳氮含量及酶活性的影响。【结果】①添加杉木+木荷混合凋落物后土壤腐殖化程度高于添加单一凋落物；在添加单一凋落物的处理中，添加木荷的处理土壤腐殖化程度较低，土壤中ROC含量占比较高。此外，与单独添加杉木凋落物相比，添加混合凋落物的土壤中NH4+-N含量提高了107.4%。②添加杉木凋落物土壤的GC、NAG、PPO酶活性显著高于添加木荷凋落物土壤的；混合凋落物分解可显著提高土壤GC和NAG酶活性，与添加杉木凋落物相比分别增加了3.5%和1.5%，与添加木荷凋落物相比分别增加了176.6%和36.0%。③相关分析表明，土壤中AHOC含量与土壤GC酶活性呈显著正相关；NAG酶活性与WSOC含量呈显著正相关，与NH4+-N含量呈显著负相关；而PPO酶活性与NO3--N含量呈显著负相关，与ROC、HHOC含量呈显著正相关(P<0.01)。【结论】添加不同凋落物对杉木人工林土壤碳氮含量及酶活性产生显著影响。与添加木荷凋落物相比，添加杉木凋落物的土壤腐殖化程度较高，与碳氮循环相关的酶活性较高；而添加杉木木荷凋落物混合物与添加单一凋落物相比，更有利于土壤腐殖化程度的提升，提高土壤碳氮转化酶活性，进而有利于杉木人工林土壤碳氮循环。

• 单位
  南京林业大学