Page 55 - 《广西植物》2023年第2期

２ 期 陈荣枢等: 漓江流域海拔、土壤及植被对土壤养分和酶化学计量比的影响 ２ ４ ９

表 ３ 土壤理化性质的重要性和显著性检验结果 反映了低海拔土壤中的微生物对污染胁迫的响
Ｔａｂｌｅ ３ Ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ ａｎｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｌｅｖｅｌ ｏｆ 应ꎮ 随着海拔降低ꎬ氮转化相关酶活性急剧降低ꎬ
ｓｏｉｌ ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
表明高海拔土壤受氮素限制ꎬ而低海拔土壤有机
质含量降低ꎬ主要受碳限制ꎮ 土壤 ｐＨ 通过改变土
贡献率
重要性 被解释量
理化性质 排序 Ｃｏｎｔｒｉ￣ Ｆ 值 Ｐ 值 壤养分的生物可利用性ꎬ对不同土壤的酶活性产
Ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｘｐｌａｉｎｅｄ ｂｕｔｉｏｎ
Ｏｒｄｅｒ ｏｆ ｖａｒｉａｔｉｏｎ Ｆ ｖａｌｕｅ Ｐ ｖａｌｕｅ
ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｒａｔｅ 生影响(孙彩丽等ꎬ ２０２１)ꎮ 本研究发现石灰性土
ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ (％)
(％)
壤 ｐＨ 接近中性ꎬ养分的生物可利用性较高ꎬ从而
导致酶活性较强ꎬ这表明石灰性土壤矿化潜力较
ＴＮ １ ６１.９ ７１.０ ４５.４ ０.００２
ｐＨ ２ １２.４ １４.３ １３.１ ０.００２ 强(Ｃｕｒｔｉｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ １９９８)ꎬ由 ＣＣＡ 分析所揭示的 ｐＨ
＋ 与酶活性正相关且是解释土壤养分和酶活性变异
ＮＨ ４ ３ ９.０ １０.４ １４.１ ０.００２
的第二主要贡献因子可印证这一点ꎮ 同时ꎬ自然
ＡＰ ４ １.６ １.８ ２.８ ０.０９２
林与人工林的对比发现ꎬ土壤养分亦发生了从氮
ＴＰ ５ １.３ １.５ ２.１ ０.１２２
限制转变为碳限制ꎬ酶化学计量比更多地受到植
－
ＮＯ ３ ６ ０.９ １.０ １.４ ０.２２２
被类型的影响而非土壤类型的影响ꎬ表明人为干
扰是促进土壤养分限制的关键因子ꎮ 在人为干扰
的养分对于植被类型变化的响应更显著ꎬ 石灰性土 下ꎬ植被类型变化导致土壤有机碳的损失( 杨景成
壤养分敏感性较低ꎮ 一方面ꎬ这可能是因为石灰性 等ꎬ ２００３ꎻ Ｌａｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６)ꎻ凋落物的质和量是影
土壤较高的酸缓冲能力以及大量赋存的有机质－钙 响土 壤 酶 化 学 计 量 的 主 要 因 素 ( 栾 历 历 等ꎬ
复合体有较高的稳定性而有利于有机碳的累积和 ２０２０)ꎮ 不同植被类型所引起的凋落物输入的变
水稳定性团聚体的形成(邬奇峰等ꎬ ２０１８)ꎮ 同理ꎬ 化改变土壤有机质输入的累积量以及土壤养分状
田静等(２０１９) 发现在贵州花江喀斯特不同植被类 况ꎬ 从 而 影 响 土 壤 矿 化 速 率 ( Ｇｉｌｌｉｓ ＆ Ｐｒｉｃｅꎬ
型之间土壤的有机质和总磷差异不大ꎬ而自然林全 ２０１６)ꎮ 另外ꎬ人为干扰直接增加了土壤氮磷等养
氮则高于其他植被类型的土壤ꎬ说明喀斯特自然林 分ꎬ使土壤微生物通过分泌相关酶来获取养分的
在促进土壤养分积累上存在一定优势ꎮ 另一方面ꎬ 需求降低ꎬ因此人为干扰对氮循环相关酶的活性
人为耕作通过施肥等方式增加土壤速效养分含量ꎬ 影响较大(Ｚｈｅｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０)ꎮ
这在人为干扰最为强烈的水稻田中有最明显的体 本研究针对漓江流域海拔、植被和土壤类型空
现(廖育林等ꎬ ２０１６)ꎮ 同时ꎬ人为耕作改善了通气 间异质性较大的特点ꎬ通过对从高海拔到低海拔分
状况ꎬ促进了有机质的矿化(陶宝先等ꎬ ２０１７)ꎬ进而 布的酸性土壤及石灰性土壤和在自然林和人工林

＋
提高了 ＮＨ 和 ＡＰ 含量ꎮ 条件下土壤养分和酶活性的变化特征比较后发现:
４
３.２ 自然因素及植被类型变化对土壤胞外酶活性 (１)海拔、土壤类型、植被类型是影响漓江流域土壤
及其化学计量比的影响 养分含量和酶活性的主要因素ꎻ(２) 漓江流域高海
土壤养分含量和转化在不同土壤类型和不同 拔地区森林土壤养分含量较高ꎬ土壤胞外酶活性较
植被类型上的差异受到植被根系和土壤微生物所 高且呈现出生态系统氮限制的特征ꎻ(３) 酸性土壤
分泌的胞外酶控制(周正虎和王传宽ꎬ ２０１６ꎻ 孙彩 养分含量受人为干扰影响较大ꎬ而石灰性土壤中 ＴＰ
丽等ꎬ ２０２１)ꎮ 本研究发现ꎬ高海拔土壤酶活性高 和 ＡＰ 含量较高ꎬ抗人为干扰能力较强ꎻ(４) 在低海
于低海拔土壤且与土壤 ＴＮ 和 ＴＰ 正相关ꎬ这与聂 拔地区ꎬ人工植被类型变化促使土壤酶活性从氮限
＋
阳意等(２０１８)和周恒等(２０１９) 的研究结果一致ꎬ 制向碳限制的转变ꎬＴＮ、ｐＨ 和 ＮＨ 是影响漓江流
４
表明高海拔土壤充分的营养物质驱动了其高酶活 域土壤酶活性的主要因素ꎮ 这揭示了人为干扰一
性ꎻ而过氧化氢酶活性则在低海拔土壤中显著升 方面增加了外源氮的供应ꎬ另一方面也导致了土壤
高ꎬ这与袁启凤等(２０１３) 和姚兰等(２０１９) 的研究 肥力的丧失ꎮ 本研究表明ꎬ漓江流域酸性土壤的生
结果不一致ꎬ可能由于过氧化氢酶是土壤重要氧 态敏感性较高ꎬ对其应该主要采取生态系统保育措
化还原酶系ꎬ作用于解除污染所带来的过氧化氢 施并着眼于维持土壤肥力ꎬ以提高漓江流域自然景
胁迫(石瑛等ꎬ ２０１２ꎻ 周会程等ꎬ ２０２０)ꎮ 这些都 观资源保育和可持续利用能力ꎮ