馬尾松凋落物對土壤氮循環與微生物的影響

羅國娜,車震宇

馬尾松凋落物對土壤氮循環與微生物的影響

羅國娜1,車震宇2*

1. 塔里木大學水利與建筑工程學院, 新疆 阿拉爾 843300 2. 昆明理工大學建筑與城市規劃學院, 云南 昆明 650224

為研究馬尾松凋落物對土壤氮循環與微生物的影響，本文采用原位分解和室內化驗相結合的方法，連續4年研究了年份和季節馬尾松凋落物分解過程中土壤氮轉化和微生物活性及其二者的交互作用。結果表明：（1）隨著季節的變化，不同年份馬尾松凋落物的分解系數呈一致的變化規律，均表現為秋季和夏季高于春季和冬季。相同季節馬尾松凋落物的分解系數隨著年份的增加而增加，而不同年份春季和秋季馬尾松凋落物分解系數基本相等，說明年份對馬尾松凋落物分解系數的影響主要集中在夏季和秋季；（2）不同年份馬尾松凋落物分解過程中土壤氮含量、微生物量氮含量和氮轉化率均表現為秋季和夏季高于春季和冬季，相同季節馬尾松凋落物分解過程中土壤氮含量、微生物量氮含量和氮轉化率隨著年份的增加而增加，而不同年份春季和秋季基本相等；（3）不同年份馬尾松凋落物分解過程中土壤微生物酶活性( 脲酶、蛋白酶、硝酸還原酶、亞硝酸還原酶、天冬酰胺酶和N-乙酰氨基葡萄糖核苷酶 )、土壤微生物呼吸( 自養呼吸、異養呼吸和微生物總呼吸 )和微生物代謝熵均表現為秋季和夏季高于春季和冬季，不同年份春季和秋季基本相等；（4）交互作用分析顯示，年份顯著影響了馬尾松凋落物分解過程中土壤氮轉化和微生物活性(＜0.05)，季節極顯著影響了馬尾松凋落物分解過程中土壤氮轉化和微生物活性(＜0.01)，而年份和季節共同影響了馬尾松凋落物分解過程中土壤氮轉化和微生物活性(＜0.05)。季節對馬尾松凋落物分解過程中土壤氮轉化和微生物活性的影響高于年份的影響，并且年份對馬尾松凋落物分解過程中土壤氮轉化和微生物活性的影響主要集中在夏季和秋季。

馬尾松; 凋落物分解; 土壤氮循環; 微生物活性

對于生態環境來說，其內部的所包含的構成要素種類繁多并且不同的要素之間還具有相互作用，因此整個生態環境的復雜程度很高，而對于人類的生存和發展來說，陸地生態是最主要的載體，在陸地生態當中除了人類還有各種各樣的動物和植物[1-3]，對于陸地生態，其最關鍵的組成成分是土壤，并且植物的生存和生長也需要依賴土壤才可以。大量學者通過實地研究發現，對于土壤質量而言，土壤的活性會受到很多因素的影響[4]，尤其是一些元素比如說氮和磷等，會直接決定土壤的肥沃程度，而土壤當中這些元素的含量是和土壤的物理特性息息相關的[5,6]。對于氮元素來說，其存在形式往往具有明顯的復雜性，尤其是全氮TN、可溶性有機氮DON等，同時還包括銨態、硝態形式存在的氮，此外，微生物量氮也是重要的存在形式；對于植物來說，他們在生長的過程當中需要大量的元素，但是很多元素淋溶性很強，因此很容易從土壤當中揮發出去，從而導致其散失性較強。對于土壤酶而言，與植物根系及微生物活動關系密切，不僅能夠改善土壤活性，同時能夠有效調節養分和能量循環，促進土壤質量的提升，這也能夠對土壤養分的變化加以體現，其存在形式也是明顯多樣化，不僅包括蛋白酶、還原酶，還包括胺酶、核苷酶等成分，這些元素在土壤養分循環過程中起著重要的催化作用[4-6]，大量的學者開展了相關的實地對比分析，但是凋落物等有機質分解過程中酶的變化及作用研究相對較少，其影響機制有待于進一步研究。

土壤當中的有機質在分解的過程當中就可以產生大量的養分，比如說可以將落葉當中的有機質進行分解，可以使土壤更加肥沃，在分解的過程當中主要是微生物的作用，微生物在分解這些物質的過程當中也可以獲得能量和養分，對于林木生長而言尤為重要[7]。微生物將凋落物等有機質進行分解，不僅產生C，N，P等相關養分物質，同時對其相關酶物質加以調節，那么由此可以看出，在酶物質循環以及養分循環的過程當中主要是微生物在發揮作用，因此開展微生物活動及其對酶的作用機理具有重要現實意義，能夠對森林凋落物分解及能量循環過程進行更為全面的分析[8,9]。近些年來，大量的學者開展了林木凋落物的降解過程及作用機理，對養分循環開展了大量研究，同時對微生物的降解效應加以探究，分析酶的有效調節作用[10]，大量的實證研究發現，由于凋落物主要是微生物來進行分解的，那么其分解速率去取決于微生物的新陳代謝速度，除此以外，環境因子和酶調節作用也會從一定程度上影響到凋落物的分解速度[10,11]。對于中亞熱帶地區的林木凋落物分解作用機理研究則相對不多。

對于馬尾松而言，由于其環境適應性尤強，加之適應南方地區土壤及氣候特點，因此成為當地優勢樹種，同時因其具有速生特點，在具有重要環境效益的同時具有很強的經濟效益，對于水土保持及調節局地氣候尤為關鍵[12]。近些年來，受過度開墾等一系列因素的影響，加之連續種植時間長，土壤質量下降較為明顯，產生明顯的林分生產力下降，有損土壤承載力，為了改善林木環境，針闊混交林種植模式不斷實施，一定程度上緩解土壤質量下降，而且凋落物分解能夠增加土壤養分含量，增強能量循環[13]。本研究選取馬尾松林，探究季節變換下凋落物降解對土壤氮循環的作用機理，同時探究微生物活動所參與的調控作用，從而為我國馬尾松人工林的種植提供有益參考和借鑒。

一是發展政府領導位置。各級政府起到主導作用，有目的地實施扶貧政策，為培育工作創造良好環境。二是注重市場的作用。在資源配置過程中，市場所起作用是無法忽視的，這也是提高培育質量的基礎。三是加強農業主導地位。為了發展新型農業，需要將農業作為主導產業，并結合實際狀況，發展特色、優勢產業［2］。

1 研究區概況

本文在研究的過程當中選擇了西南地區某一個區域作為研究對象進行了深入的研究，該地區是十分典型的亞熱帶季風氣候，因為地理位置的特點，該地區主要集中在在5～10月降雨，年平均1 021 mm降雨量，該區域具有很多丘陵構造，并且年日照時間比較長，可以達到1 150 h。在該區域主要種植的實驗樹木為毛巔坳林和人工馬尾松林，由于該區域的海拔在450 m左右，再加上土壤主要是沖擊黃壤，因此該地區的森林結構比較簡單，并且層次明顯，整個區域的灌草覆蓋率很高，幾乎達到了70%，那么由此可以看出，研究區域內的植物覆蓋率很高。

本研究借助于誘導呼吸法對于微生物量測定：在100 ml西林瓶中置入1 g土樣，并將一毫升葡萄糖溶液置入其中，要求濃度為0.01 g/mL，靜置1 h，并進行通風處理0.5 h，瓶中將產生CO2，對其體積分數進行測定，然后在25 ℃恒溫下進行長達1 h的培養處理，在此計算體積分數，對兩次測量誤差進行分析[4-6]。

2 材料與方法

2.1 試驗設計與處理

本試驗于1月開始凋落葉的收集，借助于矩形取樣器開展凋落物取樣，其路徑要求為S型，取樣器長、寬分別為25，30 cm，然后將其泥沙去除后混合均勻，待其風干后保存。試驗過程中借助于凋落物分解袋法開展相關研究，要求凋落物袋為120目，每袋凋落物要求達到25 g，每24個凋落物為一組，從而進行連續四年的實地觀測試驗，從而獲取凋落物袋合計384個。

兒童支氣管哮喘是兒科常見的呼吸道疾病，主要以慢性氣道炎癥為基礎，特征為氣道高反應[1-2]。兒童哮喘的急性發作能在短時間內造成氣道痙攣 、呼吸困難甚至窒息，臨床治療以減輕患兒癥狀、縮短發病時間、防止病情反復發作為主[3-4]。為探究布地奈德與槐杞黃顆粒聯合治療兒童支氣管哮喘急性發作的臨床效果，本研究選取180例支氣管哮喘急性發作的患兒作為研究對象，分別采用布地奈德與槐杞黃顆粒聯合治療及僅采用布地奈德治療，現將結果報道如下。

由圖1可見，年份和季節會對馬尾松凋落物的分解系數產生很大的影響。隨著季節的變化，但是從總體上來看，馬尾松凋落物的分解系數的變化是有規律的，均表現為秋季和夏季高于春季和冬季，而在春季時期，分解系數是最低的，并且隨著年份的增加，在相同的季節里，馬尾松凋落物分解系數也在持續的上升，而不同年份春季和秋季馬尾松凋落物分解系數基本相等，說明年份對馬尾松凋落物分解系數的影響主要集中在夏季和秋季。其中2015年馬尾松凋落物的分解系數變化范圍在0.025～0.064，2016年馬尾松凋落物的分解系數變化范圍在0.026～0.068，2017年馬尾松凋落物的分解系數變化范圍在0.025～0.069，2018年馬尾松凋落物的分解系數變化范圍在0.027～0.084。

①方案制定：各職能部門和人力資源部聯合擬定各部門和各類員工的績效考核方案，將方案提交給相關部門，最終由高層領導裁決。

2.2 測定方法

此次部編教材，最重要的一個改變是“雙線編排”，教材圍繞人文和語文兩大主題，雙線組織閱讀單元。通過通讀教材我們得知，每個單元的主題串聯起來剛好可以組成一條貫穿全文的線索，這是雙線中的一線，另一條線則是指“語文素養”的基本因素，比如識字寫字等基本的語文知識、閱讀理解能力、連詞成句、連句成文能力。將各個知識點由淺到深穿插到教材中，讓學生更加有效地吸收語文知識，同時也為教師落實語文核心素養提供了支撐點。

對于土壤酶活性的測定如下：首先借助于PBS緩沖液對鮮土樣進行浸提，在提取過程中借助于酶聯免疫分析試劑盒，之后進行OD值測量，在此過程中借助于酶標儀，要求波長為450 nm，進而換算出其濃度。借助于試劑盒測試能夠有效測量酶活性狀況，采取的是雙抗體夾心法測量原理。

對于分解系數的計算借助于Olson方法進行，計算公式如下[20]：=-ln(/)。

交互作用分析顯示，年份和季節對馬尾松凋落物分解過程中土壤氮含量和土壤微生物量氮含量均產生了顯著的影響(表2)，其中年份顯著影響了馬尾松凋落物分解過程中土壤氮含量(＜0.05)，季節極顯著影響了土壤氮含量和微生物量氮(＜0.01)，而年份和季節共同影響了土壤氮含量和微生物量氮(＜0.05)。此外，季節對馬尾松凋落物分解過程中土壤氮含量和微生物量氮的影響高于年份。

式中:為初始質量；為某一時間t時的總質量；表示分解時間

微生物活度測量：借助于改進的FDA法[14]。對微生物量碳、氮的測定借助于浸提法[15]。

為了有效測定土壤呼吸狀況，本研究通過呼吸率加以對比分析，為了有效測量該指標，在各個樣方內設置PVC連接環，并利用Li-6400分析儀開展測定。經過兩個月的初試測量之后，每月進行3次土壤呼吸率統計記錄，時間為8～18 h。

3 結果與分析

3.1 馬尾松凋落物分解系數

經過4 a的分解試驗可以得出，該地區在不同年份的不同季節，馬尾松凋落物的分解系數也會有很大的差異，具體數據詳情見圖1。

圖1 馬尾松凋落物分解系數

為了測試凋落物的分解狀況，在樣地隨機選擇試驗樣點，并于2015年3月開始進行凋落物袋的分解試驗，將之放置于土樣點后待其逐漸降解，并各季度進行分批回收，每次回收6袋，將其附著的雜質去除后帶回實驗室開展分析：首先逐一進行鮮重測量，之后將其混合均勻，其中1份進行烘干處理，要求溫度達到80 ℃，同時進行干重稱量；其余1份進行冷藏處理，以備測量微生物數，同時對酶元素進行測量。整個試驗持續4 a，從而提升試驗數據的精確性。

交互作用分析顯示（表1），年份和季節對馬尾松凋落物的分解系數均產生了顯著的影響，其中年份顯著影響了馬尾松凋落物的分解系數(＜0.05)，季節極顯著影響了馬尾松凋落物的分解系數(＜0.01)，而年份和季節共同影響了馬尾松凋落物的分解系數(＜0.05)。此外，季節對馬尾松凋落物的分解系數的影響高于年份對馬尾松凋落物的分解系數的影響。

表1 馬尾松凋落物分解系數交互作用分析

注：*表示<0.05，**表示<0.01，下同。

Note: * means<0.05, ** means<0.01, the same as follows.

3.2 馬尾松土壤氮和土壤微生物量氮含量

由圖2可知，年份和馬尾松人工林凋落物分解過程中土壤氮含量和土壤微生物量氮含量均產生了一定影響，而且年份和季節對產生的影響不同。隨著季節的變化，不同年份馬尾松凋落物分解過程中土壤氮含量和土壤微生物量氮含量呈一致的變化規律，均表現為秋季和夏季高于春季和冬季，春季土壤氮含量和土壤微生物量氮含量最低。相同季節馬尾松凋落物分解過程中土壤氮含量和土壤微生物量氮含量隨著年份的增加而增加，而不同年份春季和秋季基本相等，說明年份對馬尾松凋落物分解過程中土壤氮含量和土壤微生物量氮含量的影響主要集中在夏季和秋季。

圖2 馬尾松土壤氮和土壤微生物量氮含量

Fig.2 Soil nitrogen and soil microbial biomass nitrogen contents of Masson Pine

氣候傾向率采用一次線性方程表示，即：Ti=a0+a1ti ，式中：Ti為氣溫，ti為時間；a1為線性趨勢項，a1×10表示氣溫每10a的氣候傾向率。對趨勢系數進行顯著性檢驗。

表2 馬尾松土壤氮和土壤微生物量氮含量交互作用分析

3.3 馬尾松土壤氮轉化速率

由圖3可知，年份和馬尾松凋落物分解過程中土壤氮轉化速率產生了一定影響，而且年份和季節對于馬尾松凋落物分解過程中土壤氮轉化速率影響不同。隨著季節的變化，不同年份馬尾松凋落物分解過程中土壤氮轉化速率呈一致的變化規律，均表現為秋季和夏季高于春季和冬季，春季最低。相同季節馬尾松凋落物分解過程中土壤氮轉化速率隨著年份的增加而增加，而不同年份春季和秋季馬尾松凋落物分解過程中土壤氮轉化速率基本相等，說明年份對馬尾松凋落物分解過程中土壤氮轉化速率的影響主要集中在夏季和秋季。

圖3 馬尾松土壤氮轉化速率

交互作用分析顯示(表4)，年份和季節對馬尾松凋落物分解過程中土壤微生物酶活性均產生了顯著的影響，其中年份顯著影響了馬尾松凋落物分解過程中土壤微生物酶活性(＜0.05)，季節極顯著影響了土壤酶活性(＜0.01)，而年份和季節共同影響了土壤酶活性(＜0.05)。此外，季節對馬尾松凋落物分解過程中土壤微生物酶活性的影響高于年份的影響。

表3 馬尾松土壤氮轉化速率交互作用分析

3.4 馬尾松土壤氮循環酶活性

由圖4可知，年份和馬尾松人工林凋落物分解過程中土壤微生物酶活性(脲酶、蛋白酶、硝酸還原酶、亞硝酸還原酶、天冬酰胺酶和N-乙酰氨基葡萄糖核苷酶)均產生了一定影響，而且年份和季節對產生的影響不同。隨著季節的變化，不同年份馬尾松凋落物分解過程中土壤微生物酶活性呈一致的變化規律，均表現為秋季和夏季高于春季和冬季，春季土壤酶活性最低。相同季節馬尾松凋落物分解過程中土壤微生物酶活性隨著年份的增加而增加，而不同年份春季和秋季基本相等，說明年份對馬尾松凋落物分解過程中土壤微生物酶活性的影響主要集中在夏季和秋季。

圖4 馬尾松土壤氮循環酶活性

Fig.4 Soil nitrogen cycling enzyme activity of Masson Pine

交互作用分析顯示(表3)，年份和季節對馬尾凋落物分解過程中土壤氮轉化速率均產生了顯著的影響，其中年份顯著影響了馬尾松凋落物分解過程中土壤氮轉化速率(＜0.05)，季節極顯著影響了馬尾松凋落物分解過程中土壤氮轉化速率(＜0.01)，而年份和季節共同影響了凋落物分解過程中土壤氮轉化速率(＜0.05)。此外，季節對馬尾松凋落物分解過程中土壤氮轉化速率的影響高于年份。

表4 馬尾松土壤氮循環酶活性交互作用分析

注：NS（No significance）表示沒有顯著差異（>0.05）。

Note: NS (No significance) meant no significant difference (>0.05)

3.5 馬尾松土壤微生物呼吸和微生物代謝熵

由圖6可知，年份和馬尾松人工林凋落物分解過程中土壤微生物活度均產生了一定影響，而且年份和季節對產生的影響不同。隨著季節的變化，不同年份馬尾松凋落物分解過程中土壤微生物活度呈一致的變化規律，均表現為秋季和夏季高于春季和冬季，春季土壤微生物活度最低。相同季節馬尾松凋落物分解過程中土壤微生物活度隨著年份的增加而增加，而不同年份春季和秋季基本相等，說明年份對馬尾松凋落物分解過程中土壤微生物活度的影響主要集中在夏季和秋季。其中2015年馬尾松凋落物分解過程中土壤微生物活度變化范圍在0.22～0.62，2016年土壤微生物活度變化范圍在0.23～0.71，2017年土壤微生物活度變化范圍在0.24～0.73，2018年土壤微生物活度變化范圍在0.26～0.89。

圖5 馬尾松土壤微生物呼吸和微生物代謝熵

Fig.5 Soil microbial respiration and microbial metabolic entropy of Masson Pine

交互作用分析顯示，年份和季節不同(表5)，那么土壤當中的微生物的新陳代謝速率也會有所不一樣，因此這些微生物對馬尾松掉落物的分解速度和程度也會有所不同，其中年份的影響程度比季節的影響程度更明顯，而馬尾松土壤微生物呼吸和微生物代謝商對分解系數的影響比年份的影響更顯著。

表5 馬尾松土壤微生物呼吸和微生物代謝熵交互作用分析

3.6 馬尾松土壤微生物活度

由圖5可知，年份和馬尾松人工林凋落物分解過程中土壤微生物呼吸(自養呼吸、異養呼吸和微生物總呼吸)和微生物代謝熵均產生了一定影響，而且年份和季節對產生的影響不同。隨著季節的變化，不同年份馬尾松凋落物分解過程中土壤微生物呼吸和微生物代謝熵呈一致的變化規律，均表現為秋季和夏季高于春季和冬季，春季土壤微生物呼吸和微生物代謝熵最低。相同季節馬尾松凋落物分解過程中土壤微生物呼吸和微生物代謝熵隨著年份的增加而增加，而不同年份春秋季基本相等，說明年份對馬尾松凋落物分解過程中土壤微生物呼吸和微生物代謝熵的影響主要集中在夏季和秋季。

其中β是稀疏懲罰項的權重。在學習過程中，通過BP算法對神經網絡的W和b的逐步修正，代價函數逐漸被最小化。在此過程中，必須計算隱藏層的每個神經元對輸出層誤差的貢獻。此外，還應該計算代價函數對W和b的偏導數。文獻[16]指出，L-BFGS算法在深度學習中訓練維度較低的情況下，效果比較好且收斂速度快，運行穩定，因此本文采用L-BFGS算法求解。

本土譯者的數量何以逐漸拓展？外來譯者對佛教場域的建構，逐漸改變了受眾慣習，使受眾對佛教教義的接受度逐漸提高，出家修行的人逐漸增加。佛教初入中國，寺廟不多，主要為了滿足西域、天竺來華僧侶及商人的宗教信仰，法律不允許中國人出家。（同上：1）隨著佛教影響日盛，佛教教義逐漸為統治階級和大眾所接受，本土僧侶開始向外來僧侶學佛。漢時嚴浮調學佛于安息國僧人安世高，后與安息僧人安玄合譯，安玄口陳，浮調筆受；道安師從西域僧人竺佛圖澄。（湯用彤 2016：46，134）

圖6 馬尾松土壤微生物活度

交互作用分析顯示(表6)，年份和季節對馬尾松凋落物分解過程中土壤微生物活度均產生了顯著的影響，其中年份顯著影響了馬尾松凋落物分解過程中土壤微生物活度(＜0.05)，季節極顯著影響了土壤微生物活度(＜0.01)，而年份和季節共同影響了土壤微生物活度(＜0.05)。此外，季節對馬尾松凋落物分解過程中土壤微生物活度的影響高于年份的影響。

三要提升數據建設質量。潛力數據，既是潛力建設的成果，也是潛力建設的內容，高質量的數據才能為精確、快速動員提供可靠的依據。動員潛力數據涵蓋人力資源、物資裝備、設施設備、精神力量等方方面面，平時以動態、海量的形式存在于社會各領域、諸部門，必須綜合運用現代物流、人工智能、區塊鏈等科學技術手段，實現對潛力數據精準采集、合理加工、科學處理，徹底改變過去數據建設“貪大求全、大而無用”的不良狀況，不斷提升潛力數據建設質量。

表6 馬尾松土壤微生物活度交互作用分析

4 討論

通過降解掉落物可以使土壤獲得更多的養分，這樣不僅可以促進植被的生長，再加上凋落物的分解，主要是通過微生物來進行的，因此可以為微生物的新陳代謝提供能量。氣候、微生物及土壤狀況等均對其產生影響，尤其是交互作用更為復雜[16,17]。大量研究發現，對于馬尾松等針葉林而言，其厚革質的葉片特點形成了較為發達的角質層，這些物質成分具有很明顯的難降解性，微生物對其分解水平較低，且淋溶性較弱。與之形成對比的是闊葉林，其降解難度明顯較低，加之其較為廣闊的表面積，對于微生物分解及其新陳代謝較為有利[16,17]。通過連續四年的觀測研究得知，馬尾松凋落物并沒有較高的分解速率，以往大量學者的研究結果亦是如此，此外，凋落物分解受到季節及年份的顯著制約，不同的時間影響下，其分解速率存在較大差異，但是整體而言，其季節性變化規律尤為突出，分解速率最高的季節是秋季，其次是夏季，而春冬季節最低。即使是同一季節，隨著年份的增加，其分解速率上升；而不同年份的情況下，對于春季及秋季而言，其分解速率基本一致。

對于凋落物降解而言，土壤微生物起著關鍵作用，尤其是其群落分布直接制約著凋落物分解水平，多樣性及均勻度等分布的差異將大大制約著分解效率，加之環境因子的影響，其分解水平呈現較大差異[18]。通過大量對比分析得知，與林木類型相比而言，時間因素的影響效果更強，環境因子及季節變換帶來的影響起著決定作用，不少研究發現，夏季真菌生物量較為龐大[19]。不同的環境因子制約影響下，微生物群落分布也出現較大差異，尤其是細菌及真菌等分布[20]。通過連續四年的觀測研究得知，受季節變換的影響，微生物活度的變化特點也呈現一定規律性，即夏秋季節明顯高于春冬季節，而最低水平出現在春季，對于微生物代謝熵來說亦是如此。即使是同一季節，在年份不斷增加的情況下，不僅微生物活度呈現明顯的上升態勢，對于微生物代謝熵來說亦是如此。而不同年份的情況下，對于春季及秋季而言，其差別相對較小。主要原因在于夏秋季節而言，其具有較高的氣溫，微生物生長發育及新陳代謝活躍，對于微生物分解來講具有有利條件，但是過高的氣溫也不利于微生物活動，因此秋季影響下微生物活動較為活躍，而冬季氣溫過低，對于微生物新陳代謝尤為不利。此外，受不同分解階段的制約，微生物的分布群類也呈現較大差異，在分解前期階段而言，優勢物種為真菌，其后細菌才逐漸發揮其數量優勢，主要原因在于中亞熱帶區域的凋落物并沒有較高品質，在此時期對于真菌定殖較為有利，真菌的菌絲能夠有效進入凋落物殘體[21,22]，在酶分解作用下明顯改變凋落物結構，這對于微生物群落分布及活動較為有利。

對于土壤酶而言，不僅能夠改善土壤活性，同時能夠有效調節養分和能量循環，促進土壤質量的提升，這也能夠對土壤養分的變化加以體現，其存在形式也是明顯多樣化，不僅包括蛋白酶、還原酶，還包括胺酶、核苷酶等成分，這些元素在土壤養分循環過程中起著重要的催化作用。在凋落物降解過程中，酶發揮著無可替代的作用，參與多種生化反應，直接制約著整個降解過程[23]。通過連續四年的觀測研究得知，凋落物分解受到酶活性的顯著制約，不同的時間影響下，其分解速率存在較大差異，但是整體而言，其季節性變化規律尤為突出，在酶活性影響下，分解速率最高的季節是秋季，其次是夏季，而春冬季節最低。即使是同一季節，隨著年份的增加，其分解速率上升態勢突出；而不同年份的情況下，對于春季及秋季而言，其分解速率基本一致。在不同酶活性的制約下，加之凋落物成分的差異以及環境因子的制約，凋落物降解水平差異突出，這也說明酶活性能夠作為凋落物降解的重要反映指標。通過研究得知，多種酶參與了整個凋落物降解過程。對于土壤酶而言，其能夠產生明顯的催化效應，對氮、碳循環產生著關鍵性影響效果，參與著生化反應[24,25]。鑒于試驗條件下和室外實際條件存在一定的差異，酶的影響機理還有待于進一步研究。

5 結論

馬尾松凋落物的分解系數可以按照季節劃分為四季，其中夏季和秋季馬尾松凋落物的分解系數比冬季和春季的更高，分解過程中土壤氮含量、微生物量氮含量、氮轉化率、土壤微生物酶活性(脲酶、蛋白酶、硝酸還原酶、亞硝酸還原酶、天冬酰胺酶和N-乙酰氨基葡萄糖核苷酶)、土壤微生物呼吸(自養呼吸、異養呼吸和微生物總呼吸)和微生物代謝熵均表現為秋季和夏季高于春季和冬季。通過交互作用分析表明，年份和季節共同影響了馬尾松凋落物分解過程中土壤氮轉化和微生物活性。季節對馬尾松凋落物凋落物分解過程中土壤氮轉化和微生物活性的影響高于年份的影響，并且年份對馬尾松凋落物分解過程中土壤氮轉化和微生物活性的影響主要集中在夏季和秋季。整體而言，馬尾松凋落物降解過程中受到一系列的影響因子制約，微生物、酶活性及環境因子等多種因素均制約著整個降解過程，且凋落物分解具有復雜性，還受到自身結構等方面因子的影響，多種影響因子的交互作用還有待于進一步探究。

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The Effects of Litters fromLamb. on Nitrogen Cycle and Microbes in Soil

LUO Guo-na1, CHE Zhen-yu2*

1.843300,2.650224,

In order to study the soil nitrogen cycle and microbial processes in the litter decomposition of Masson Pine, the effects of soil nitrogen conversion and microbial activity on the litter decomposition of Masson pine in year and season and their interaction were studied by in-situ decomposition and laboratory assay for 4 consecutive years. The results showed that: (1) With the change of seasons, the decomposition coefficient of litter of Masson pine in different years showed a consistent change rule, which was higher in autumn and summer than in spring and winter. The decomposition coefficient of litter of Masson pine in the same season increased with the increase of year, and the decomposition coefficient of litter in spring and autumn of different years was basically equal, indicating that the influence of year on the decomposition coefficient of litter of Masson pine was mainly concentrated in summer and autumn. (2) In the litter decomposition process of Masson pine in different years, the soil nitrogen content, microbial nitrogen content and nitrogen conversion rate were higher in autumn and summer than in spring and winter. In the litter decomposition process of Masson Pine in the same season, the soil nitrogen content, microbial nitrogen content and nitrogen conversion rate increased with the increase of year, and the spring and autumn were basically equal in different years. (3) Soil microbial enzyme activity (urease, protease, nitrate reductase, nitrite reductase, asparaginase and n-acetylglucosamine nucleoside enzyme), soil microbial respiration (autotrophic respiration, heterotrophic respiration and total microbial respiration) and microbial metabolic entropy during litter decomposition of Masson pine in different years were higher in autumn and summer than in spring and winter. Spring and autumn are almost equal in different years. (4) Interaction analysis showed that year significantly affected soil nitrogen conversion and microbial during litter decomposition (<0.01). Both year and activity during litter decomposition (<0.05), while season significantly affected soil nitrogen conversion and microbial activity season affected soil nitrogen conversion and microbial activity during litter decomposition (<0.05). The effects of season on soil nitrogen conversion and microbial activity during litter decomposition of Masson pine were higher than those of year, and the effects of year on soil nitrogen conversion and microbial activity during litter decomposition of Masson pine were mainly concentrated in summer and autumn.

Lamb.; litters decomposition; soil nitrogen cycle; microbial activity

S714

A

1000-2324(2023)04-0553-09

10.3969/j.issn.1000-2324.2023.04.011

2023-01-04

2023-02-10

地區基金項目(2018XX03);中央支持地方高校項目(TDZKSS202011)

羅國娜(1988-),女,碩士研究生,講師,主要研究方向:生態規劃與城鄉環境保護. E-mail:18787045546@163.com

通訊作者:Author for correspondence. E-mail:598869375@qq.com