賈艷艷 杜小鳳 王偉中 孔祥仕 田興軍

(江蘇徐淮地區(qū)淮陰農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，淮安,223001) (南京大學(xué))

鈉添加對(duì)亞熱帶森林凋落物分解及其微生物活性的影響1)

賈艷艷 杜小鳳 王偉中 孔祥仕 田興軍

(江蘇徐淮地區(qū)淮陰農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，淮安,223001) (南京大學(xué))

以南京紫金山針葉林優(yōu)勢(shì)種馬尾松(PinusmassonianaLamb.)和闊葉林優(yōu)勢(shì)種栓皮櫟(QuercusvariabilisBl.)凋落物為材料，通過室外連續(xù)6個(gè)月不同鈉水平處理(0、0.005%、0.050%和0.500%的NaCl水溶液)，研究了鈉元素對(duì)亞熱帶森林凋落物分解系數(shù)、土壤微生物活性和土壤胞外酶活性的影響。結(jié)果表明：0.005% NaCl水溶液能夠正向調(diào)節(jié)土壤微生物的呼吸活性，加快土壤中凋落物的分解過程。而0.500% NaCl水溶液處理顯著降低了2種林型中土壤微生物活性和凋落物的分解系數(shù)，減弱了凋落物分解系數(shù)與碳、氮、磷礦化相關(guān)的土壤微生物胞外酶活性之間的相關(guān)性。0.500% NaCl水溶液長(zhǎng)期處理有可能減緩森林土壤有機(jī)質(zhì)養(yǎng)分的釋放，增加陸地森林生態(tài)系統(tǒng)碳的儲(chǔ)存。

凋落物分解；鈉添加；土壤微生物活性；土壤酶活性

凋落物是森林生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，它的累積和分解在森林生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)過程中發(fā)揮著獨(dú)特的生態(tài)功能[1-3]。研究森林凋落物分解功能的驅(qū)動(dòng)機(jī)制對(duì)了解其生態(tài)功能的發(fā)揮舉足輕重。凋落物中最主要的有機(jī)質(zhì)的分解過程是在腐食性土壤動(dòng)物和土壤微生物的協(xié)同作用下完成的[4-5]。土壤動(dòng)物通過直接取食和刺激土壤微生物的活性參與分解過程。而作為關(guān)鍵功能群的土壤微生物是通過釋放多種不同類型的胞外酶(即分解酶)將復(fù)雜的有機(jī)化合物分解為簡(jiǎn)單的小分子完成其分解功能[6-7]。因此，土壤酶活性的動(dòng)態(tài)變化可靈敏地表征土壤中各種生化過程的強(qiáng)度和方向[8-9]。

鈉是生物必須的大量元素之一，對(duì)維持生物細(xì)胞內(nèi)的滲透壓平衡、鈉鉀ATP交換泵活性等起著重要作用[10]。鈉在不同生物體內(nèi)的含量差異較大。鈉在草食性和腐食性生物中約占0.31%[11]，而在植物體中僅含0.02%[12]。10～100倍的需求差值使得以植物為食的草食者和腐食者需要不斷尋找其他的鈉源來(lái)維持正常的生命活動(dòng)[13-14]。目前已有研究證明，在遠(yuǎn)離海岸的森林生態(tài)系統(tǒng)中，土壤動(dòng)物的活動(dòng)受到鈉元素短缺的限制[14-15]。適量的鈉添加能夠顯著加快腐食性土壤動(dòng)物的取食，促進(jìn)凋落物的分解[16-17]。然而同為腐食性生物的土壤微生物，鈉元素對(duì)土壤微生物活性的影響及其在凋落物分解過程中的分解酶活性響應(yīng)還研究甚少。目前僅Kaspari et al.[14]的研究指出鈉元素可能對(duì)分解真菌的活性有正向調(diào)節(jié)作用。因此，本研究通過室外噴施，研究了不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)鈉元素處理對(duì)凋落物分解及土壤微生物的影響，探析了不同鈉水平與凋落物分解系數(shù)、土壤微生物胞外酶三者間的相關(guān)關(guān)系，為研究鈉元素對(duì)森林凋落物和土壤有機(jī)物質(zhì)分解、養(yǎng)分元素釋放的影響作用提供參考，對(duì)于維持森林生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)及提高森林土壤肥力具有重要意義。

1 試驗(yàn)區(qū)概況

南京紫金山地處(118°48′～118°53′4″E，32°1′57″～32°6′15″N)，海拔447.1 m，年均氣溫15.4 ℃，土壤類型為黃棕壤，土壤層較薄且多為石礫，土壤養(yǎng)分相對(duì)貧瘠。紫金山距離太平洋約300 km，年均降水量1 106.5 mm，林地土壤受到雨水的沖刷作用強(qiáng)。落葉闊葉林和針葉林分布范圍廣、面積大，其中闊葉林建群種為栓皮櫟(QuercusvariabilisBl.)，林內(nèi)零星分布一些中小喬木和灌木，如楓香(LiquidambarformosanaHance)、麻櫟(Q.acutissimaCarruth.)、刺槐(RobiniapseudoacaciaLinn.)、白檀(Symplocospaniculata(Thunb.) Miq.)等。針葉林建群種為馬尾松(PinusmassonianaLamb.)，零星分布著楓香、化香(PlatycaryastrobilaceaSieb. et Zucc.)、石楠(PhotiniaserrulataLindl.)、黃連木(PistaciachinensisBunge)等。

2 材料與方法

南京大學(xué)生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)室前期的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，紫金山林地土壤中鈉元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅12.4 mg·kg-1，這與分解者的需求量級(jí)100～1 000 mg·kg-1[11]相差較遠(yuǎn)。因此，選擇紫金山為試驗(yàn)樣地的處理區(qū)。試驗(yàn)選擇闊葉栓皮櫟和針葉馬尾松2種建群種的凋落葉為試驗(yàn)分解材料。秋季落葉時(shí)節(jié)多次隨機(jī)收集凋落物帶回實(shí)驗(yàn)室，60 ℃烘干到恒質(zhì)量后儲(chǔ)存待用。栓皮櫟凋落葉(QL)、馬尾松凋落葉(PL)的初始化學(xué)成分和試驗(yàn)樣地中栓皮櫟林土壤(QFS)、馬尾松林土壤(PFS)的初始理化性質(zhì)見表1。

表1栓皮櫟和馬尾松林表層土壤及其凋落葉的初始理化性質(zhì)

測(cè)定對(duì)象總碳/%總氮/%木質(zhì)素/%pH土壤濕度/%QL(48.84±3.32)b(1.33±0.33)a(30.88±2.09)bPL(51.04±2.26)a(0.94±0.14)b(41.18±3.63)aQFS(8.50±0.36)a(0.48±0.03)a(5.73±0.32)a(33.31±2.33)aPFS(7.07±0.31)a(0.39±0.02)b(5.67±0.41)a(33.87±3.15)a

注：表中數(shù)值為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(n=3)，同一測(cè)定部位同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(Plt;0.05)。

2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

NaCl處理液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的設(shè)定參考Kaspari et al.[14,16]和Clay et al.[17]的研究，將0.005%、0.050%和0.500% NaCl水溶液分別定義為低、中、高3個(gè)級(jí)別。其中，中水平和高水平處理分別代表了植物、分解者體內(nèi)的鈉水平級(jí)別。已報(bào)道的研究表明，氯離子對(duì)分解者無(wú)吸引作用[16]，故以NaCl為鈉源，以同體積的水處理作對(duì)照。

為了排除土壤動(dòng)物對(duì)凋落物分解的影響，以凋落物袋的形式進(jìn)行分解試驗(yàn)。凋落物袋規(guī)格為20 cm×20 cm，孔徑0.2 mm，每個(gè)袋中放置5.0 g烘干的凋落物。在針葉馬尾松林和闊葉栓皮櫟林中分別選取4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣地，各自林下每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地中分別平行放置對(duì)應(yīng)的栓皮櫟、馬尾松凋落物袋18個(gè)，并用原位土覆蓋5 cm。每月對(duì)凋落物袋進(jìn)行4個(gè)水平的NaCl水溶液噴施處理，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)，每月取凋落物袋及其袋內(nèi)的土壤進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定，共持續(xù)6個(gè)月；共2(凋落物類型)×4(鈉處理水平)×3(重復(fù))×6(取樣次數(shù))=144個(gè)凋落物袋。

2.3 測(cè)定方法

凋落物剩余量測(cè)定：最后一次取樣后小心去除凋落物表面的土壤，60 ℃烘干至恒質(zhì)量后稱量凋落物剩余量。

土壤pH的測(cè)定：將1.0 g取樣后的土壤加入2.5 mL純水中，在漩渦振蕩器上振蕩30 min，用pHS-3CT酸度計(jì)測(cè)定上清液pH。

從表1看出，多年生莖和1年生莖在珍珠巖、蛭石及草炭土單一基質(zhì)中的平均成活率分別為75%和66.67%、92.5%和52.50%、76.32%和80%，根系效果指數(shù)分別為32.60和19.70、31.01和18.64、45.91和28.63。說明，小花清風(fēng)藤插穗以多年生莖較為適宜，建議在插穗選擇時(shí)盡量選擇已生長(zhǎng)2～4 a的幼莖進(jìn)行扦插。

土壤微生物量的測(cè)定：采用底物誘導(dǎo)呼吸方法。將1.0 g新鮮土樣加入100 mL的西林瓶中，加入1 mL 0.01 g·mL-1的葡萄糖溶液，敞口放置1 h，在通風(fēng)處放置30 min，測(cè)定瓶?jī)?nèi)CO2體積分?jǐn)?shù)，25 ℃培養(yǎng)1 h后，再測(cè)一次CO2體積分?jǐn)?shù)，計(jì)算出前后兩次差值。土壤微生物量單位定義為1.0 g土樣1 h內(nèi)分解0.01 g葡萄糖所產(chǎn)生的CO2量。

土壤胞外酶活性的測(cè)定：用分光光度計(jì)進(jìn)行比色法測(cè)定。其中纖維素酶(E.C.3.2.1.4)的單位酶活性(IU)定義為，1.0 g土樣30 min內(nèi)分解產(chǎn)生1.0 mg葡萄糖所需的酶量[18]；纖維二糖水解酶(E.C.3.2.1.91)、β-葡萄糖苷酶(E.C.3.2.1.21)和β-木糖苷酶(E.C.3.2.1.37)的IU定義為，1.0 g土樣1 min內(nèi)分解產(chǎn)生1.0 mg對(duì)硝基苯酚所需的酶量[19]；硝酸還原酶(E.C.1.7.99.4)的IU定義為，1.0 g土樣1 min內(nèi)分解產(chǎn)生1.0 μg NO2-所需的酶量[20]；酸性磷酸酶(E.C.3.1.3.2)和堿性磷酸酶(E.C.3.1.3.1)的IU定義為，1.0 g土樣24 h內(nèi)分解產(chǎn)生1.0 mg P2O5所需的酶量[21]。

室內(nèi)試驗(yàn)在南京大學(xué)生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)室和分析中心實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，所用溶液和化學(xué)試劑均為國(guó)藥分析純。

2.4 數(shù)據(jù)分析

凋落物6個(gè)月后的分解系數(shù)根據(jù)Olson[22]的方法計(jì)算，計(jì)算公式為：

K=-ln(xt/x0)/t。

式中：K為凋落物分解系數(shù)(月-1)；x0為凋落物的初始質(zhì)量；xt為“t”個(gè)月(t=6)后凋落物的剩余量。

將獲取的數(shù)據(jù)運(yùn)用SPSS 17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。方差分析比較鈉處理和林型間土壤微生物活性和土壤酶活性的效應(yīng)差異，LSD法比較分解系數(shù)、土壤微生物活性和土壤胞外酶活性間的差異顯著程度，顯著水平設(shè)置為Plt;0.05。用主成分分析(PCA)檢測(cè)不同鈉水平處理下凋落物分解系數(shù)與土壤酶活性間的關(guān)系。用相關(guān)性分析(CA)分析不同鈉處理和凋落物分解系數(shù)及土壤酶活性之間的相關(guān)性。所有的圖均在Origin 9.0軟件中制作完成。

3 結(jié)果與分析

3.1 鈉添加對(duì)凋落物分解系數(shù)的影響

經(jīng)過6個(gè)月的分解試驗(yàn)，各個(gè)處理下栓皮櫟葉的分解系數(shù)均高于馬尾松葉的分解系數(shù)(表2)。鈉添加對(duì)2種凋落物的分解均產(chǎn)生了一定影響，而且不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鈉添加對(duì)2種凋落物分解的影響程度不同。0.500%處理下，栓皮櫟凋落物的分解系數(shù)顯著下降。0.050%、0.500%處理均顯著抑制了馬尾松凋落物的分解，分解系數(shù)隨著鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)梯度的增加而減小。0.005%處理下，2種類型凋落物的分解系數(shù)均有一定的升高，但差異不顯著。0.005%、0.050%處理下的分解系數(shù)在2種樹種類型之間差異顯著(表2)。

3.2 鈉添加對(duì)土壤pH的影響

鈉添加處理6個(gè)月后，栓皮櫟凋落物土壤的pH由空白對(duì)照的5.64分別下降到5.57(低鈉處理)、5.31(中鈉處理)和5.12(高鈉處理)，但差異不顯著。而低、中、高鈉處理后馬尾松凋落物土壤的pH分別為5.28、5.18、和4.99，與對(duì)照(5.45)相比pH下降差異顯著(Plt;0.05)。

表2 鈉添加處理6個(gè)月后凋落物的分解系數(shù)(k)和土壤中微生物量

注：表中數(shù)值為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(n=3)，土壤微生物呼吸量為6個(gè)月平均值。同列不同小寫字母表示同一林型不同處理間差異顯著(Plt;0.05)；*和** 分別表示樹種間差異顯著(Plt;0.05)和差異極顯著(Plt;0.01)。

3.3 鈉添加對(duì)土壤微生物量的影響

表2顯示，6個(gè)月的鈉添加處理對(duì)2種凋落物類型下平均土壤微生物量的影響均較大。高鈉添加均顯著抑制了2種凋落物土壤微生物的生物量；與對(duì)照相比，栓皮櫟和馬尾松土壤微生物量分別下降了9.28%和4.79%。中鈉添加作用下，兩類型土壤微生物量表現(xiàn)為下降和無(wú)影響。低鈉處理顯著提高了馬尾松土壤微生物活性，與對(duì)照相比增加了9.46%，且與低鈉處理下栓皮櫟土壤微生物量相比增加顯著。兩因素方差分析顯示，鈉添加及其與凋落物類型的交互處理均顯著影響到土壤微生物活性(表3)。

表3 鈉處理和凋落物類型對(duì)土壤微生物量和土壤微生物酶活性影響的雙因素方差分析結(jié)果

注：*表示差異顯著(Plt;0.05);** 表示差異極顯著(Plt;0.01)。

3.4 鈉添加對(duì)土壤微生物胞外酶活性的影響

由表4可見，不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)NaCl溶液處理對(duì)2種凋落物類型的土壤微生物酶活性的影響與土壤微生物量的整體影響趨勢(shì)相一致。與各自對(duì)照相比，鈉添加抑制了大部分土壤酶的活性，高鈉處理的抑制作用最明顯：2種凋落物類型土壤中與碳元素循環(huán)相關(guān)的纖維素酶、纖維二糖水解酶、β-葡萄糖苷酶(馬尾松土壤除外)和β-木糖苷酶，與氮元素循環(huán)相關(guān)的硝酸還原酶以及與磷元素循環(huán)相關(guān)的酸性磷酸酶(馬尾松土壤除外)和堿性磷酸酶的活性均顯著降低。2種凋落物土壤微生物酶對(duì)中鈉處理反應(yīng)程度不同，馬尾松土壤纖維素酶、堿性磷酸酶表現(xiàn)為顯著上升，栓皮櫟土壤堿性磷酸酶和馬尾松土壤硝酸還原酶活性表現(xiàn)為顯著下降，其他類型土壤酶活性均無(wú)顯著影響。低鈉添加顯著提高了栓皮櫟土壤中堿性磷酸酶和馬尾松土壤中纖維素酶、β-木糖苷酶、硝酸還原酶、酸性磷酸酶和堿性磷酸酶的土壤酶活性。雙因素方差分析表明(表3)，凋落物類型顯著影響到β-葡萄糖苷酶的活性，對(duì)纖維素酶、硝酸還原酶和酸性磷酸酶活性的影響極顯著；不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)NaCl溶液處理均顯著影響到土壤微生物酶活性，對(duì)纖維素酶、纖維二糖水解酶、β-木糖苷酶和堿性磷酸酶的影響極顯著；凋落物類型與鈉添加的交互作用均顯著影響所有土壤酶的活性。

表4 鈉添加6個(gè)月對(duì)2種凋落物分解過程中平均土壤酶活性的影響

處理硝酸還原酶QFSPFS酸性磷酸酶QFSPFS堿性磷酸酶QFSPFSCK(10.41±1.74)ab(7.80±0.29)b(9.61±0.11)ab(11.42±0.72)b(21.62±2.31)b(21.49±2.06)c0.005%NaCl(10.74±0.16)a(8.95±0.74)a(9.98±0.97)a(11.96±0.49)a(23.18±1.51)a(23.76±2.01)b0.050%NaCl(10.35±1.48)ab(7.30±1.04)c(9.21±0.90)bc(11.13±0.66)b(20.37±1.83)c(25.85±1.47)a0.500%NaCl(10.00±0.36)b(6.97±0.34)c(8.81±0.87)c(9.21±0.81)a(17.44±1.93)d(17.63±1.94)d

注：土壤微生物酶活性數(shù)值為6個(gè)月平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(n=3)。同列不同小寫字母表示同一土壤類型不同鈉處理間差異顯著(Plt;0.05)。

3.5土壤酶活性和微生物量與凋落物分解系數(shù)的相關(guān)性

從表5可以看出，除β-葡萄糖苷酶和堿性磷酸酶外，土壤微生物量和各種酶活之間均有顯著相關(guān)關(guān)系。各種土壤酶活性之間，纖維二糖水解酶與硝酸還原酶、酸性磷酸酶、堿性磷酸酶，β-木糖苷酶與堿性磷酸酶以及硝酸還原酶與酸性磷酸酶之間無(wú)顯著相關(guān)性；其他各酶間均表現(xiàn)為顯著相關(guān)，而且纖維素酶與纖維二糖水解酶、β-葡糖糖苷酶、纖維二糖水解酶與β-葡糖糖苷酶和β-木糖苷酶之間的相關(guān)性極顯著。

表5 土壤微生物量和土壤酶活性間的相關(guān)關(guān)系

注：*表示相關(guān)顯著(Plt;0.05)；** 表示相關(guān)極顯著(Plt;0.01)。

主成分分析顯示(圖1)，與各自對(duì)照相比，低鈉添加促進(jìn)了闊葉凋落物分解系數(shù)與土壤微生物量、纖維二糖水解酶、β-葡萄糖苷酶和β-木糖苷酶等分解酶之間的相關(guān)關(guān)系，也促進(jìn)了針葉凋落物分解系數(shù)與纖維素酶、堿性磷酸酶之間的相關(guān)關(guān)系。高濃度鈉添加則抑制了闊葉凋落物分解系數(shù)與土壤微生物量、β-葡萄糖苷酶、β-木糖苷酶和硝酸還原酶間的相關(guān)關(guān)系；同時(shí)抑制了針葉凋落物分解系數(shù)與土壤微生物量、纖維二糖水解酶、硝酸還原酶、堿性磷酸酶之間的相關(guān)關(guān)系。

4 結(jié)論與討論

鈉離子在生物細(xì)胞活動(dòng)中起著調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓和鈉鉀ATP泵等多種酶活性的重要作用[10]。目前多數(shù)的研究主要集中在腐食性土壤動(dòng)物對(duì)鈉的需求而引起的森林凋落物分解變化的影響[14-15,17]。在已報(bào)到的野外研究中，因?yàn)橥寥绖?dòng)物對(duì)鈉元素的取食喜好，鈉添加對(duì)凋落物的分解整體表現(xiàn)為促進(jìn)作用[14-15]。本研究從土壤微生物分解群入手，探究了鈉元素對(duì)凋落物分解系數(shù)、土壤微生物量和微生物分解酶活性的影響：過量(0.500%)的鈉會(huì)限制土壤微生物的活性，抑制與碳、氮、磷元素礦化相關(guān)的土壤酶促分解反應(yīng)，長(zhǎng)期將減緩森林土壤凋落物養(yǎng)分的釋放，造成土壤有機(jī)質(zhì)的累積。另外本研究中，低鈉處理增進(jìn)了針、闊葉凋落物分解系數(shù)與土壤微生物量和碳循環(huán)相關(guān)的大部分土壤胞外酶之間的關(guān)系，說明合適的鈉水平(0.005%)能夠正向調(diào)節(jié)土壤微生物的活性，加快土壤有機(jī)質(zhì)分解過程中與碳、磷元素循環(huán)相關(guān)的生化反應(yīng)。

土壤酶活性對(duì)外界環(huán)境變化較為敏感，易受到溫度、濕度等土壤理化性質(zhì)以及土壤生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的影響，因此在不同的森林生態(tài)系統(tǒng)中土壤酶活性對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)有所不同[8,23-24]。本研究中，低鈉處理對(duì)針葉凋落物的分解有促進(jìn)作用但不顯著，這一現(xiàn)象在Kaspari et al.[14]的研究中也曾報(bào)道。而中鈉添加顯著抑制了針葉凋落物的分解卻未顯著減慢闊葉凋落物的分解。這些現(xiàn)象可能因?yàn)樽辖鹕结樔~林中土壤偏酸性且微生物類群和數(shù)量比闊葉林少[25]，土壤微生物對(duì)鈉的反應(yīng)更敏感，微生物功能群的相對(duì)變化也較大。對(duì)不同鈉處理下微生物分解群的結(jié)構(gòu)組成與變化性響應(yīng)特征的研究將在后續(xù)試驗(yàn)中開展。

CMC.纖維素酶；PNC.纖維二糖水解酶；PNG.β-葡萄糖苷酶；PNX.β-木糖苷酶；NR.硝酸還原酶；ACP.酸性磷酸酶；ALP.堿性磷酸酶；SIR.土壤微生物量；K.凋落物的分解系數(shù)。

圖1不同鈉處理下凋落物分解系數(shù)與土壤微生物量、土壤酶活性之間的主成分分析

自然條件下，鈉元素主要來(lái)源于海鹽氣溶膠顆粒的沉降[16,26]。隨著大氣氣溶膠從沿海到內(nèi)陸的循環(huán)，森林生態(tài)系統(tǒng)中鈉的分布從沿海到內(nèi)陸逐步遞減[27]。內(nèi)陸森林生態(tài)系統(tǒng)中鈉的自然來(lái)源是巖石的自然風(fēng)化以及大氣沉降[28-29]。近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大氣氣溶膠霧霾、脲、道路撒鹽等人類活動(dòng)正在改變著森林生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)平衡[13-15]。本研究從另一方面揭示了鈉元素在調(diào)節(jié)森林生態(tài)系統(tǒng)功能方面的制約性表現(xiàn)：雖然目前內(nèi)陸森林生態(tài)系統(tǒng)中鈉添加可以通過土壤動(dòng)物的取食作用來(lái)加快凋落物分解，但長(zhǎng)期人為活動(dòng)引起的高鈉(0.5%)將改變土壤微生物的群落組成，降低微生物酶促反應(yīng)，繼而抑制森林有機(jī)質(zhì)的分解。全球變化背景下高鈉引起的土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的變化、土壤動(dòng)物與土壤微生物之間分解功能的分化以及地下棕色食物網(wǎng)的響應(yīng)性改變對(duì)地森林生態(tài)系統(tǒng)及其地球化學(xué)元素循環(huán)產(chǎn)生的交叉影響或?qū)⑹沁M(jìn)一步關(guān)注的重點(diǎn)。

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EffectsofSodiumAdditiononLitterDecompositionandSoilMicrobialActivitiesinSubtropicalForests//

Jia Yanyan, Du Xiaofeng, Wang Weizhong

(Huaiyin Institute of Agricultural Sciences in Xuhuai Area of Jiangsu, Huaian 223001, P. R. China);

Kong Xiangshi, Tian Xingjun

(Nanjing University)//

Litter decomposition; Sodium addition; Soil microbial activity; Soil enzyme activities

1)國(guó)家農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(201203033-07)；國(guó)家小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目(CARS-3-2-13)；淮安市重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(HAN2015032)。

賈艷艷，女，1986年10月生，江蘇徐淮地區(qū)淮陰農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，助理研究員。E-mail：yyjia667@163.com。

王偉中，江蘇徐淮地區(qū)淮陰農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，研究員。E-mail:wwz8390@sina.com。

2017年4月20日。

責(zé)任編輯：程 紅。

S714.8

Journal of Northeast Forestry University，2017,45(11)：39-44.

A six-month field experiment was conducted to study the influence of Na addition (0.005%, 0.05% and 0.5% water solution of NaCl) on the litter decomposition coefficient ofQuercusvariabilisBl. andPinusmassonianaLamb and the activities of soil microbes and soil enzyme in subtropical broad-leaf and needle forests. Na of 0.005% had positive effects on soil substrate-induced respiration and could enhance the decomposition of litter in the soil. Na of 0.5% inhibited the activities of soil microbes and litter decomposition coefficient, and the correlations between litter decomposition coefficient and enzyme activities involved in soil carbon, nitrogen and phosphorus mineralization were weakened in both of the forest types. The high concentration of Na may slow down the release of soil organic matter and nutrients in forest, resulting in the carbon storage in terrestrial forest ecosystems in the long term.