氮磷添加对杉木林土壤碳氮矿化速率及酶动力学特征的影响 后印本

摘要: 以江西杉木林红壤为研究对象，开展野外长期氮（N）、磷（P）添加控制试验，设置对照（CK）、N （50kg N hm^-2 a^-1）、P （50kg P hm^-2 a^-1）、NP （50kg N hm^-2 a^-1+50kg P hm^-2 a^-1）处理，分析N、P添加对土壤碳矿化速率（C_min）、氮矿化速率（N_min）和相关的β-1，4-葡萄糖苷酶（βG）和β-1，4-N-乙酰葡糖氨糖苷酶（NAG）动力学参数的影响。结果表明：（1） N添加明显降低了C_min和N_min，比CK分别减少了25%和18%；N添加减小了NAG的潜在最大酶活性（V_max）、半饱和常数（K_m）、催化效率（V_max/K_m），但差异不显著（P>0.05）；N添加显著增加了βG的V_max、K_m，但对V_max/K_m有抑制作用。（2） P输入（P、NP）较CK使NAG的V_max、K_m减小26%-60%；NP同时添加明显提高βG和NAG的V_max/K_m（P<0.05），但P输入（P、NP）对C_min和N_min影响不显著（P>0.05）。（3）C_min与土壤溶解性有机碳正相关，N_min与pH显著正相关，与土壤NH₄⁺-N、NO₃^--N显著负相关；βG和NAG的V_max/K_m均与NH₄⁺-N、NO₃^--N负相关（P<0.05），K_m均与NH₄⁺-N、NO₃^--N正相关（P<0.05）。βG的V_max与NH₄⁺-N、NO₃^--N正相关（P<0.05），NAG的V_max与有机碳、全氮、全磷、有效磷负相关（P<0.05）。研究结果表明，在亚热带杉木人工林中，N添加降低土壤pH，增加土壤有效氮含量，抑制βG和NAG的V_max/K_m，对土壤C_min和N_min产生抑制作用；而NP添加增加土壤有效磷含量，增加土壤βG和NAG的V_max/K_m。