氮添加對杉木凋落物分解過程中酶活性的影響1)

費裕翀 伍麗華 陳義堂 葉義全 曹世江 鄭宏 林開敏 曹光球

(福建農(nóng)林大學(xué),福州,350002)(福建省洋口國有林場)(福建農(nóng)林大學(xué))(福建省洋口國有林場)(福建農(nóng)林大學(xué))

凋落物是森林生態(tài)系統(tǒng)內(nèi),由地上植物產(chǎn)生并歸還到林地表面的生物組分,其分解過程是森林生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動的重要一環(huán)[1]。碳(C)和氮(N)元素的化學(xué)計量比(w(C)∶w(N))不僅能夠表征植物吸收營養(yǎng)同化碳的效率,還反映微生物分解凋落物的難易程度,具有重要的生態(tài)學(xué)價值。有關(guān)研究發(fā)現(xiàn),底物質(zhì)量較差的凋落物在分解初期階段普遍存在氮富集現(xiàn)象,凋落物初始w(C)∶w(N)比與分解速率具有顯著線性關(guān)系[2]。當(dāng)?shù)蚵湮锬举|(zhì)素質(zhì)量分數(shù)和w(C)∶w(N)比較高時,土壤氮元素貧乏將導(dǎo)致凋落物分解周期較長,森林生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分周轉(zhuǎn)較慢[3]。當(dāng)?shù)蚵湮飛(C)∶w(N)值大于30時,無機氮發(fā)生固持;當(dāng)?shù)蚵湮飛(C)∶w(N)值小于30時,氮發(fā)生礦化,說明凋落物分解過程的w(C)∶w(N)比存在臨界值[4-6]。當(dāng)?shù)蚵湮镒陨韜(C)∶w(N)比高于臨界值時,氮元素的缺乏阻礙了微生物胞外酶的分泌,使得分解速率較慢,微生物需要通過吸收外源氮滿足自身生長需要,也是底物質(zhì)量較差的凋落物在分解初期常常出現(xiàn)養(yǎng)分富集現(xiàn)象的原因[7]。因此,立足于w(C)∶w(N)比研究凋落物的分解,對于森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)過程具有重要意義。現(xiàn)有研究普遍采用混合凋落物以及噴施外源氮的方式提高凋落物的氮質(zhì)量分數(shù),往往只關(guān)注處理措施對凋落物氮源的供給情況,而忽視了凋落物自身的底物質(zhì)量以及研究區(qū)域的環(huán)境條件[8],氮添加對森林地表凋落物分解的效應(yīng)仍具有不確定性。……