不同植物来源可溶性有机质对亚热带森林土壤酶活性的影响

作者：梅孔灿; 程蕾; 张秋芳; 林开淼; 周嘉聪; 曾泉鑫; 吴玥; 徐建国; 周锦容; 陈岳民^*

来源：植物生态学报, 2020, 44(12): 1273-1284.

• 可溶性有机质
• 土壤酶
• 土壤养分有效性
• 新鲜叶片
• 亚热带森林

探究不同植物来源可溶性有机质(DOM)进入土壤后对酶活性的影响,可以为降水淋溶下亚热带地区不同森林生态系统土壤碳循环提供科学依据。该研究提取杉木(Cunninghamia lanceolata)、木荷(Schima superba)和楠木(Phoebe zherman) 3种植物鲜叶中的DOM分别输入杉木人工林土壤中,以等量的去离子水添加为对照,进行25天的室内培养。培养结束后测定土壤理化性质、微生物生物量和酶活性等指标。结果表明:与对照处理(CT)相比,添加3种叶片DOM后,土壤总有机碳(SOC)、总氮(TN)含量和碳氮比均无显著变化。杉木叶片DOM添加处理(CL)的TN含量显著低于木荷叶片DOM添加处理(SL)和楠木叶片DOM添加处理(PL),碳氮比显著高于SL和PL。3种叶片DOM输入整体上提高了土壤溶解有机碳(DOC)和溶解有机氮(DON)的含量。叶片DOM输入后土壤微生物生物量碳(MBC)含量无显著变化,然而CL和SL的土壤微生物生物量氮(MBN)含量分别比CT降低了50.9%和51.1%, PL的MBN含量比CT提高了54.0%。与CT相比,不同植物来源DOM输入后,β-葡萄糖苷酶(βG)、纤维素水解酶(CBH)和过氧化物酶(PEO)3种酶活性均显著上升,而多酚氧化酶(PPO)活性则显著下降;此外,βG和CBH活性均表现出CL> SL> PL的特征。相关性分析的结果表明,添加叶片DOM 3种处理的SOC、TN、MBN含量和βG、CBH活性都与所输入DOM的DOC含量和腐殖化指数(HIX)显著相关,此外,土壤MBN含量和PPO活性与输入叶片DOM的pH呈正相关关系。冗余分析(RDA)结果表明,叶片DOM输入后引起土壤酶活性变化的关键因子是DON和DOC含量。总体来说,不同植物来源DOM性质的差异会影响土壤碳循环水解酶的活性,而叶片DOM输入后增加了土壤碳和氮的有效性,引起4种碳循环酶的不同响应。

• 单位
  湿润亚热带山地生态国家重点实验室; 福建师范大学