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

来源：环境科学杂志2026年第1期北京时间：

作者：余涵,吴统贵,苗永朝,陈颂,王高峰,童冉

单位：中国林业科学研究院亚热带林业研究所, 杭州 311400,南京林业大学南方现代林业协同创新中心, 南京 210037,中国林业科学研究院亚热带林业研究所, 杭州 311400,中国林业科学研究院亚热带林业研究所, 杭州 311400,中国林业科学研究院亚热带林业研究所, 杭州 311400,美国克莱姆森大学林业与环境保护系, 南卡罗来纳州 克莱姆森 29634-0317,中国林业科学研究院亚热带林业研究所, 杭州 311400

摘要：土壤碳、氮、磷含量及其化学计量比的变化，对生物地球化学循环和生态系统功能具有重要的调控作用. 然而，土壤碳氮磷计量特征对长期氮沉降的响应及其在根际和非根际土壤间的表现有何差异尚不明晰. 基于此，在江苏省盐城市东台林场水杉人工林开展为期10 a的野外试验，设置5个施氮梯度：N0[0 kg·（hm2·a）-1]、N56 [56 kg·（hm2·a）-1]、N168 [168 kg·（hm2·a）-1]、N280 [280 kg·（hm2·a）-1]和N336 [336 kg·（hm2·a）-1]. 测定了根际和非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. 结果表明：①相比于N0，全部氮添加处理下根际和非根际土壤碳氮比总体分别显著降低了29.0%和13.1%，仅N336处理下根际土壤全氮、氮磷比分别显著升高了25.4%和28.4%，土壤有机碳、全磷和碳磷比对氮添加的响应在全部氮添加及各单独处理下均不显著. ②根际和非根际土壤碳氮磷计量特征对氮添加的响应方向较为一致，但根际土壤的响应强度更大. ③非根际土壤有机碳、全氮和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，在根际和非根际土壤中有机碳含量与计量比之间均存在显著正相关关系. ④微生物生物量及酶活性等微生物性质是影响非根际土壤碳氮磷计量特征的主要因素，而pH、硝态氮和有效磷等化学性质对根际土壤碳氮磷计量特征起主要的调控作用. 综合来看，根际和非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根际和非根际土壤碳和养分响应规律及机制的认识，可为今后生物地球化学循环模型的构建提供科学参考.

关键词：氮添加,根际土壤,非根际土壤,碳氮磷计量特征,影响因素,