降水和氮沉降增加对草地土壤酶活性的影响

为探究降水和氮沉降增加对草地生态系统土壤酶活性的影响，于2014年生长季在内蒙古温带典型羊草草原开展了野外原位控制实验。试验共设置降水（对照，W0，自然降水；W15，增加15%的年均降水量）、施氮（对照，CK，0 kg N hm-2a-1；低氮，LN，25 kg N hm-2a-1；中氮，MN，50 kg N hm-2a-1；高氮，HN，100 kg N hm-2a-1）及其交互作用等8个不同的处理水平来模拟降水和氮沉降增加的全球变化情景，分别定量探讨了不同水、氮添加条件下草地表层土壤中与氮循环相关的蛋白酶，脲酶，硝酸还原酶，亚硝酸还原酶活性的月动态变化及其与土壤理化性质之间的相关性。研究结果表明：在自然降水条件下，不同施氮水平蛋白酶、脲酶和硝酸还原酶活性无显著差异，亚硝酸还原酶活性相比于对照显著降低；在增加降水条件下，不同施氮水平对蛋白酶和硝酸还原酶活性未产生显著性影响，高氮水平显著降低脲酶和亚硝酸还原酶活性。不同施氮水平是否添加降水对亚硝酸还原酶活性无影响，而增添降水使低氮处理的蛋白酶活性和中、高氮处理水平的硝酸还原酶活性增加、高氮处理的脲酶活性降低。降水在影响蛋白酶和硝酸还原酶活性方面具有主效应，氮沉降在影响亚硝酸还原酶活性方面具有主效应，而降水和施氮处理未表现出明显地交互作用。土壤亚硝酸还原酶活性与土壤碳氮比和NH4＋-N含量极显著正相关，与NO3--N含量显著正相关。