南京林业大学学报(自然科学版)

作者：赵紫薇,阮宏华,杨艳,谢友超,沈彩芹,徐亚明,曹国华

单位：1.南京林业大学生态与环境学院,南方现代林业协同创新中心,江苏 南京 210037,2.江苏省林业局,江苏 南京 210036,3.江苏省东台林场,江苏 盐城 224243

关键词：杨树人工林,土壤微生物,干旱,生态化学计量特征,季节变化

基金：国家重点研发计划(2021YFD2200403),国家自然科学基金项目(32071594),江苏省林业局揭榜挂帅项目(LYKJ[2022]01),江苏林业局造林专项项目([2021—2022)

【目的】揭示干旱对杨树人工林土壤微生物生物碳量(C)、氮(N)、磷(P)及其生态化学计量特征的影响。为深入了解未来全球干旱背景下杨树人工林土壤C、N、P生物地球化学循环,以及人工林的合理经营提供理论依据。【方法】以江苏省东台林场美洲黑杨(Populus deltoides)人工林为对象,设置自然降水(CK)、穿透雨减少30%(D1)和穿透雨减少50%(D2)3种处理,探讨土壤微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN)、磷(MBP)及其生态化学计量特征(记为MBC/MBN、MBC/MBP、MBN/MBP)对干旱处理的响应,分析其与土壤理化性质之间的关系。【结果】①干旱处理显著降低了土壤MBC、MBN、MBP含量,D2处理较对照MBC、MBN、MBP分别降低了16.09%、22.60%、32.49%;干旱处理显著增加了MBC/MBN和MBC/MBP,与CK相比,D2处理两个比值分别提高了10.33%、25.15%,但干旱处理对MBN/MBP的影响不显著。②土壤MBC、MBN、MBP含量均有季节性差异,变化范围分别为344.67~500.12、45.21~63.22和15.33~23.48 mg/kg,在夏、秋两季,其含量均较低,而冬、春两季,其含量上升到较高水平,而土壤MBC/MBN和MBC/MBP的季节变化与之完全相反,MBN/MBP没有明显的季节变化。③与对照相比,干旱处理显著降低了土壤铵态氮($\mathrm{NH}_{4}^{+}-\mathrm{N}$)、可溶性有机碳(DOC)、有效磷(AP)含量和含水率(SWC),分别降低了68.81%、32.77%、29.87%和11.05%;而干旱处理后,土壤pH升高、硝态氮($\mathrm{NO}_{3}^{-}-\mathrm{N}$)含量增加,分别增加了1.51%和194.34%。相关性分析表明,土壤MBC、MBN、MBP与SWC和全氮(TN)含量呈极显著正相关,与土壤有机碳(SOC)、$\mathrm{NO}_{3}^{-}-\mathrm{N}$含量和碳氮比(C/N)呈显著或极显著负相关。土壤MBC/MBN、MBC/MBP、MBN/MBP与$\mathrm{NO}_{3}^{-}-\mathrm{N}$含量和C/N呈显著或极显著正相关,与SWC和TN含量呈显著或极显著负相关。【结论】干旱显著影响了杨树人工林土壤微生物生物量C、N、P含量及其生态化学计量特征,进而对土壤养分平衡和循环过程产生影响。

来源：2025年第3期

《南京林业大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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