短期氮添加对黄土高原人工刺槐林土壤有机碳组分的影响

来源：环境科学杂志2023年第1期北京时间：

作者：简俊楠,刘伟超,朱玉帆,李佳欣,温宇豪,刘付和,任成杰,韩新辉

单位：西北农林科技大学农学院, 杨凌 712100,陕西省循环农业工程技术研究中心, 杨凌 712100,黄龙山森林生态系统国家定位观测研究站, 延安 716000,西北农林科技大学农学院, 杨凌 712100,陕西省循环农业工程技术研究中心, 杨凌 712100,黄龙山森林生态系统国家定位观测研究站, 延安 716000,西北农林科技大学农学院, 杨凌 712100,陕西省循环农业工程技术研究中心, 杨凌 712100,黄龙山森林生态系统国家定位观测研究站, 延安 716000,西北农林科技大学农学院, 杨凌 712100,西北农林科技大学农学院, 杨凌 712100,西北农林科技大学农学院, 杨凌 712100,西北农林科技大学农学院, 杨凌 712100,陕西省循环农业工程技术研究中心, 杨凌 712100,黄龙山森林生态系统国家定位观测研究站, 延安 716000,西北农林科技大学农学院, 杨凌 712100,陕西省循环农业工程技术研究中心, 杨凌 712100,黄龙山森林生态系统国家定位观测研究站, 延安 716000

摘要：人类活动背景下，氮（N）沉降持续影响着生态系统的碳循环.氮沉降对土壤有机碳的影响与不同碳组分的差异性响应有关.为探究短期氮沉降背景下土壤有机碳组分变化及其影响因素，基于野外氮添加试验，以刺槐人工林为研究对象，共设置4个氮添加梯度：0（CK）、1.5（N1）、3（N2）和6（N3） g ·（m2 ·a）-1，分别在6月和9月进行取样，测定土壤理化性质、微生物生物量和酶活性.结果表明：①外源氮输入降低了土壤pH，促进可溶性有机碳含量的增加，增加了土壤氮素有效性.②短期氮添加显著降低了土壤有机碳含量，且有机碳各组分对氮添加响应不同.其中，易氧化有机碳含量显著降低，且在N2处理下达到最低，与对照相比分别降低了54.4%和48.2%，惰性有机碳含量增加，但增加不显著.氮添加降低了土壤碳库活度，提高了土壤碳库的稳定性.土壤碳库活度分别在N3和N2处理下达到最低，与对照相比分别降低了53.3%和52.80%.③随机森林模型表明，短期氮添加下土壤微生物生物量化学计量比、微生物生物量碳和AP是驱动土壤有机碳活度变化的关键因子，分别解释了易氧化有机碳和惰性有机碳变化的65.96%和66.68%.结构方程模型验证了随机森林模型的结果，土壤微生物生物量化学计量比显著影响了碳库活度.短期氮添加主要通过增加土壤氮素有效性和促进土壤酸化两个途径，改变刺槐人工林土壤微生物生物量及其计量比，抑制胞外碳水解酶活性，从而改变土壤碳组分比例，参与土壤有机碳循环过程.

关键词：人工林,氮沉降,有机碳,有机碳组分,微生物生物量化学计量比,