长期氮添加对水杉人工林根际和非根际土壤碳氮磷计量特征的影响

[目的]土壤碳、氮和磷含量及其计量比的相互作用和平衡制约是生态系统循环过程中的关键环节。然而，土壤碳氮磷计量特征对长期氮沉降的响应及其在土壤不同生态位之间表现有何差异尚不明晰。[方法]基于此，在江苏省盐城市东台林场水杉人工林开展为期10年的野外氮添加试验，设置CK(0 kg ha-1a-1)、N1(56 kg ha-1a-1)、N2(168 kg ha-1a-1)、N3(280 kg ha-1a-1)、N4(336 kg ha-1a-1)5个处理，测定了非根际和根际土壤基本理化性质、养分计量特征、酶活性和微生物生物量等。[结果]结果表明：①相比于CK，非根际和根际土壤碳氮比总体分别显著降低13.1％和29.0％，仅非根际土壤全氮、氮磷比在N4处理下分别显著升高25.4％和28.4％，其余土壤碳氮磷计量特征对氮添加的响应在总体及各处理均不显著。②根际和根际土壤碳氮磷计量特征对氮添加的响应方向较为一致，但非根际土壤的响应强度更大。③非根际土壤有机碳、全氮、全磷含量两两间均存在显著正相关关系，而根际土壤仅有机碳和全氮含量存在显著正相关关系，非根际和根际土壤有机碳含量与计量比之间均存在显著正相关关系。④非根际土壤中微生物生物量及酶活性是影响碳氮磷计量特征的主要因素，而根际土壤中pH、硝态氮、有效磷等化学性质对碳氮磷计量特征起主要的调控作用，微生物生物量碳和酸性磷酸酶是影响非根际和根际土壤碳氮磷计量特征的共同主要因素。[结论]综合来看，非根际和根际土壤碳氮磷计量特征对长期氮添加的响应较为一致，但受到土壤化学和微生物性质的不同程度的调控。研究结果加深了对环境变化背景下不同生态位土壤碳和养分响应规律及机制的认识，为今后生物地球化学循环模型的构建提供了科学参考。