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土壤通报2025年第02期:黄土丘陵区坡耕地土壤碳氮磷含量和酶活性对刺槐凋落物添加的响应

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张静宜;周家艺;张城伟;王兴;许亚东;钟泽坤;

单位:西北农林科技大学水土保持科学与工程学院;西北农林科技大学创新实验学院;西北农林科技大学生命科学学院;西北农林科技大学农学院;陕西省循环农业工程技术研究中心;郑州大学农学院;

摘要:【目的】探究刺槐林凋落物分解对生态脆弱区土壤肥力和养分循环的影响。【方法】将黄土丘陵区17a、27a和42 a生刺槐林凋落物等量添加至坡耕地土壤,通过42 d室内培养试验,分析土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其化学计量以及酶活性对不同凋落物添加的响应动态。【结果】土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、过氧化氢酶(CAT)、蔗糖酶(INV)、脲酶(URE)和碱性磷酸酶(AP)对凋落物添加的响应均随刺槐林龄的增加而增大,培养结束后分别平均增加了248.5%、80.7%、2.6%、419.7%、401.9%、13.7%和72.3%。凋落物分解过程中,RR-SOC(RR为响应比)和RR-TN呈先升(7~14 d)后降(14~42 d)趋势,但RR-TP变化不明显;RR-CAT和RRURE同样呈先升(7~28 d)后降(28~42 d)趋势,而RR-INV和RR-AP则相反。土壤酶的响应滞后表明其活性变化是凋落物分解改变土壤养分的结果。此外,RR-INV与RR-SOC、RR-TN、RR-C:N、RR-C:P、RR-N:P显著正相关(P <0.05),且单独解释了土壤C、N、P含量及其化学计量响应比变异的15.4%(P <0.01),INV活性可作为评价土壤养分状况的生物学指标。【结论】土壤C、N、P含量及其化学计量以及土壤酶活性主要受凋落物质量的影响,添加较高林龄刺槐林的凋落物更有利于提升土壤养分和酶活性。因此,长期的植被恢复是改善黄土丘陵区土壤肥力的有效措施。

关键词:刺槐林恢复;;凋落物添加;;化学计量;;土壤酶活性;;响应比

基金资助:陕西省博士后科研项目(2023BSHYDZZ84);; 国家自然科学基金(42207368);; 中国博士后科学基金(2023M742855);; 陕西省科学技术协会青年人才托举计划项目(20240713)资助