固氮树种对桉树人工林土壤团聚体酶活性及其化学计量比的影响

莫雪青　 肖纳　谭许脉　高冠女　颜金柳　苏小艳　尤业明

摘要：  土壤酶活性及其化學计量比是反映土壤养分有效性和微生物生长代谢养分需求的重要指标，但固氮树种对桉树人工林土壤团聚体酶活性及其化学计量特征的影响尚不明确。为探究桉树人工林土壤团聚体酶活性及其化学计量比对引入固氮树种的响应及其主要影响因子，该文通过选择11年生巨尾桉纯林（PP）和巨尾桉/降香黄檀（固氮树种）（MP）混交林作为研究对象，采集0～10 cm的原状土样，采用改良干筛法将土壤分成>2 mm、1～2 mm、0.25～1 mm和<0.25 mm 4个径级，测定各径级土壤团聚体的理化性质和与土壤碳（C）、氮（N）、磷（P）循环相关的水解酶活性 [β-葡萄糖苷酶（BG）、N-乙酰-葡萄糖苷酶（NAG）、亮氨酸氨基肽酶 （LAP）、 酸性磷酸酶（ACP）]。结果表明：（1）PP和MP土壤团聚体均以>2 mm为主，其含量高于其他粒径团聚体。与PP相比，MP中各粒径土壤团聚体的有机碳（SOC）、总氮（TN）、 硝态氮（NO3--N）、有效磷（AP）、pH、BG、NAG和ACP均显著提高（P<0.05），但LAP活性的变化不显著。（2）pH、TN、AP、 NO₃^--N和铵态氮（NH₄⁺-N）均与酶化学计量比呈不同程度的显著相关关系，而冗余分析（RDA）发现，NO₃^--N、SOC和AP的含量是驱动土壤团聚体水解酶活性和酶化学计量比产生差异的最主要环境因子（P<0.05）。（3）该研究区域土壤C∶N∶P的酶化学计量比分别是1∶0.86∶0.74，与全球生态系统C∶N∶P酶化学计量比1∶1∶1相偏离，表明该区域的微生物生长代谢容易受到C源限制; MP中大多径级的土壤团聚体C∶N和C∶P酶化学计量比均低于PP，且在<0.25 mm径级中差异显著（P<0.05）。综上认为，固氮树种的引入，不仅能缓解桉树人工林土壤微生物生长代谢的C源限制，而且在一定程度上能缓解其土壤的N、P限制，为固氮树种在提高桉树人工林的土壤质量和生产力等方面的应用提供了科学依据。

关键词： 土壤酶活性， 酶化学计量， 桉树人工林， 固氮树种， 土壤团聚体

中图分类号：  Q948文献标识码：  A文章编号：  1000-3142（2022）04-0569-11

Effects of nitrogen-fixing tree species on soil aggregate-associated enzyme activities and ecoenzymatic stoichiometric ratios  in Eucalyptus plantations

MO Xueqing XIAO Na TAN Xumai GAO Guannü YAN Jinliu SU Xiaoyan You Yeming

（ 1. Guangxi Key Laboratory of Forest Ecology and Conservation，  Forestry College of Guangxi University， Nanning 530004，

China;

2. Guangxi Youyiguang Forest Ecosystem National Research Station， Pingxiang 532600， Guangxi， China ）

Abstract：  Soil enzyme activity and its stoichiometric ratio are important indicators reflecting soil nutrient availability and microbial growth and metabolic nutrient requirements. However， the effects of nitrogen-fixing tree species on soil aggregate-associated enzyme activities and ecoenzymatic stoichiometric characteristics in Eucalyptus plantations are still unclear. In this study， an 11-year-old pure E. urophylla plantation （PP） and an 11-year-old mixed E. urophylla and Dalbergia odorifera plantation （MP） in the Shaoping Experimental Field of the Tropical Forestry Experimental Centre of Chinese Academy of Forestry were selected as the research objects. Soil aggregates which were collected from 0-10 cm soil layer were classified into >2 mm， 1-2 mm， 0.25-1 mm， and <0.25 mm fractions by the improved dry-sieving procedure. And then the soil physicochemical properties and the activities of hydrolase  [β -glucosidase （BG）， N-acetyl-glucosidase （NAG）， leucine aminopeptidase （LAP） and acid phosphatase （ACP）] related to soil carbon （C）， nitrogen （N） and phosphorus （P） cycling in soil aggregates were measured and the effects of mixing nitrogen-fixing tree species with Eucalyptus on soil enzyme activities and its stoichiometry were examined. The results were as follows： （1） The dominant soil aggregates were >2 mm fractions which were higher than other aggregates. The contents of SOC， TN， NO₃^--N， AP， pH and activities of BG， NAG， ACP were significantly increased on each aggregate fractions except for LAP， respectively， in MP than in PP. （2） pH， TN， AP， NO₃^--N， NH₄⁺-N had significant correlation with the ecoenzymatic stoichiometry. The redundancy analysis （RDA） found that the contents of NO₃^--N， SOC， and AP were key factors affecting the soil hydrolase enzyme activities and its stoichiometry. （3） The ecoenzymatic stoichiometry of C， N， P in this area was 1∶0.86∶0.74 [deviated from the global pattern （1∶1∶1）] which indicated that the soil microorganisms in this area were easily limited by C source. The C∶N and C∶P ratio of enzyme stoichiometric in most of the soil aggregates in MP were lower than those in PP， and significant differences were found in <0.25 mm fractions （P<0.05）. Our findings suggest that the introduction of nitrogen-fixing tree species into eucalyptus plantations can not only alleviate the C source limitation of soil microbial growth and metabolism， but also effectively alleviate the N and P limitation of soil in this region. Findings from this study provide a scientific basis for the application of nitrogen-fixing tree species in improving soil quality and productivity of eucalyptus plantations.

Key words： soil enzyme activity， ecoenzymatic stoichiometry， Eucalyptus plantations， nitrogen-fixing tree species， soil aggregate

土壤酶主要是由微生物产生的催化剂，是微生物获取养分并参与物质循环和能量流动等生态过程的动力，可以作为反映土壤质量和微生物代谢的重要指标（Burns & Dick，2002）。酶化学计量比，即由微生物分泌產生并用于获取碳（C）、氮（N）、磷（P）的主要胞外酶比值，近年来因其可以很好地表征土壤微生物的能量和养分限制状况而逐渐成为研究热点之一（Hill et al.，2014）。在全球尺度上，土壤C、N和P的酶化学计量比被证明是严格约束的，即经对数转化后的比值 [ln（BG）∶ln（NAG+LAP）∶ln（ACP）]约为1∶1∶1（Sinsabaugh et al.， 2008）。但是，在不同的生态系统中，土壤微生物会根据所处的环境而改变胞外酶的化学计量比，以满足其自身获取养分的需要（张星星等，2018）。例如，钟泽坤等（2021）发现撂荒年限的增加（>10 a）和植被的演变促使微生物从N限制转化成P限制，从而导致P获取酶活性增加，N获取酶活性降低。乔航等（2019）研究表明不同林龄油茶人工林土壤C、N和P的土壤酶化学计量比为1∶1∶1.5，说明该研究区域磷素相对缺乏，微生物会分泌更多P转化酶矿化土壤中的有机磷。可见，土壤酶活性及酶化学计量比可以很好地表征土壤微生物的能量和养分限制状况，为生态系统中土壤养分制约情况提供新的视角。

土壤N素的增加，既会影响植物的生长，又会改变土壤的理化性质而影响土壤微生物的结构和功能，进而影响土壤酶活性及其化学计量比。有研究表明，土壤N素的增加（如N添加）能改变土壤SOC含量和土壤养分的化学计量比（如C∶N、C∶P和N∶P），最终改变了高寒草甸土壤酶活性及其化学计量比（勒佳佳等，2020）;曾泉鑫等（2021）通过5年的N添加试验发现，N的添加降低了毛竹林土壤微生物对N的需求（N循环相关的NAG显著降低），但增加土壤微生物对P获取酶合成资源的分配（P循环相关的ACP显著提高）;在中亚热带米槠天然林中的3年N添加试验发现，施N处理能明显加快土壤C循环（BG提高）（周嘉聪等，2017）。固氮树种的根系能与固氮菌共生，通过固氮菌的固氮作用持续提高土壤N的含量及其有效性，从而提高植物的生产力，但固氮树种对人工林土壤C、N和P循环的影响还存在很多不确定性，其土壤酶活性及化学计量比对固氮树种的响应及其主要影响因素仍缺乏深入研究。

土壤团聚体是土壤结构的基本构成单元，其数量的多少在一定程度上可以反映土壤的肥力状况的高低（Six et al.， 2014; Egan et al.， 2018），也是作为微生物活动的重要场所，能直接影响土壤微生物群落的动态平衡进而影响土壤养分的周转（朱孟涛等，2020）。不同粒径土壤团聚体之间的物理和化学性质通常存在较大差异，导致其土壤中的微生物活性及其化学计量可能存在较大差异（Carrillo-Saucedo et al.， 2020）。因此，揭示不同粒径土壤团聚体酶活性及其化学计量特征对了解土壤养分的供应及其稳定性具有重要的表征意义。

广西桉树林种植面积约224.36万hm2，桉树自身具有生长迅速、经济价值较高等特点，很好地满足人们对木材的需求（温远光等，2018）。但是，长期的桉树单一树种种植会导致不可估量的外来物种入侵、土壤蓄水能力下降、生物多样性减少、生态系统服务功能减弱等生态环境问题（Liu et al.， 1988;陈李花等，2009）。有研究表明，在桉树纯林中套种固N树种可以更好地缓解桉树长期种植引起的生态问题，提高土壤N的有效性（Sicardi et al.，2004）。黄雪蔓等（2014）的研究表明，在桉树人工纯林中引入固氮树种后，提高了凋落物的输入量和质量，改变土壤微生物群落组成和功能，最终提高了土壤N的有效性和C的稳定性。固氮树种与桉树长期（>10 a）混交种植，其土壤理化性质和其他环境因子的变化是否会改变参与土壤团聚体C、N和P循环的酶活性及其化学计量比，其关键的驱动因子是什么？将如何影响土壤养分循环及其稳定性？这些问题都严重制约着我们对固氮树种影响桉树人工林土壤养分有效性及其稳定性的作用机制的认识。本研究选择广西凭祥市中国林业科学研究院热带林业实验中心的二代巨尾桉（Eucalyptus urophylla）纯林 （PP）和二代巨尾桉/降香黄檀（Dalbergia odorifera，豆科植物）混交林（MP）作为研究对象。通过对2种林分类型的土壤团聚体酶活性及其化学计量比进行对比分析，结合土壤理化性质和其他环境因素，探讨固氮树种对桉树人工林土壤团聚体酶活性及其化学计量比的影响及其主要驱动因素，以期为生态优先多目标经营条件下桉树人工林构建的树种选择及可持续经营管理提供科学依据。

1材料与方法

1.1 研究地概况

选择广西友谊关森林生态系统国家定位观测研究站区域内的中国林业科学研究院热带林业实验中心（106°39′50″—106°59′30″ E、21°57′ 47″—22°19′27″ N）哨平实验场作为研究地。该区地处亚热带，属于典型的亚热带季风气候;低山丘陵是该区域的主要的地貌类型，而红壤（呈酸性）为其主要的土壤类型，是由花岗岩经长期高温和干湿交替条件下风化后形成。干、湿两季分明，年平均降雨量约为1 402 mm，年平均气温为20.5～21.7 ℃。站内人工林类型丰富，种植模式主要以纯林和混交林为主。常见的针叶造林树种有马尾松（Pinus massoniana）和杉木（Cunninghamia lanceolate）;桉树（Eucalyptus）、格木（Erythrophleum fordii）、红锥（Castanopsis hystrix）、马占相思（Acacia mangium）和降香黄檀等是较为常见的阔叶造林树种。

选取11年生的第二代巨尾桉纯林（PP）和第二代巨尾桉/降香黄檀混交林（MP）作为研究对象，每种林分类型各设置5个20 m × 20 m的独立标准样地。PP和MP中的桉树都是在桉树一代纯林皆伐（2008年）后重新萌芽更新而成，MP是通过补植降香黄檀达到与PP相同密度。研究样地的土壤类型为赤红壤，它们具有类似的海拔高度、坡向（南坡）和坡度。对研究样地进行常规的植被调查（标准群落调查法），在每个样地随机布设6个1 m2（100 cm × 100 cm）的尼龙網收集框用于测定其凋落物的年产量，凋落物经65 ℃烘干后测定其C、N含量。样地具体情况如表1所示。

1.2 样品采集

1.2.1 土壤样品采集于2019年8月中旬采集0～10 cm土层的土壤样品，以样地中心为起点，角度为60°辐射状方向线作为取样方向，在距离样地中心5 m处设置一个采样点（共6个），在每个采样点仔细清除表面杂质后挖取一个15 cm × 10 cm × 10 cm（代表长 × 宽 × 高）的原状土样。取出后除去因挤压变形的土壤，分别保存在塑料盒中以保护土块的原状结构，并将土壤样品置于低温的保温箱中运回实验室。按照土壤自然纹理轻柔掰开，仔细剔除石砾、根系和动植物残体等，每个样地6个采样点的土样充分混合后采用改良干筛法将土壤过2 mm、1 mm和0.25 mm的套筛，得到2 mm、1～2 mm、0.25～1 mm和<0.25 mm 4种不同粒径的土壤团聚体，并分析土壤团聚体的组成、理化性质和土壤酶活性等指标。

1.2.2 样品测定土壤样品的理化指标参照《土壤农化分析》（鲍士旦，2000）的方法和步骤逐一进行测定。土壤pH值采用pH计测定，其中土和水的比例为1∶2.5（w∶v）;土壤有机碳（SOC）采用重铬酸钾容重—外加热法进行测定;土壤总氮（TN）采用凯氏定氮法，并用流动分析仪进行测定，并在连续流动分析仪上（SEAL Auto Analyzer 3）进行测定（宋书会等，2019）;土壤硝态N（NO₃^--N）和铵态N（NH₄⁺-N）用0.01 mol·L^-1CaCl₂溶液进行浸提，在连续流动分析仪进行分析测定;土壤全磷（TP）采用HClO₄-H₂SO₄消煮法，有效磷（AP）采用HCl-H₂SO₄浸提，都采用钼锑抗比色法显色，最后在酶标仪上测定（波长882 nm）。

1.2.3 土壤酶活性的测定土壤水解酶采用微孔板荧光法进行测定（Saiya-Cork et al.，2002）。其中，亮氨酸氨基肽酶（LAP）用L-亮氨酸-7氨基-4-甲基香豆素盐酸盐（L-leucine-7-amino-4-methylcoumarin）作为底物;β-葡萄糖苷酶（BG）、N-乙酰-葡萄糖苷酶（NAG）和酸性磷酸酶（ACP）用伞形酮（MUB）作为指示底物;用多功能酶标仪（infinite M200 PRO）在波长为365～450 nm处进行荧光测定，每个样品测定8个重复。酶活性的大小统一用nmol·g^-1·h^-1表示。

1.3 数据分析

采用ln（BG）∶ln（NAG+LAP）、ln（BG）∶ln（ACP）和ln（NAG+LAP）∶ln（ACP）分别表征土壤C∶N、C∶P和N∶P的酶化学计量比。利用软件SPSS 25.0（IBM，Chicago， IL， USA），采用独立样本t检验（Independent -Sample t tests）检验PP和MP之间土壤理化性质和土壤酶活性的差异程度，显著性水平设置为P<0.05;采用Pearson 相关性分析土壤酶活性及酶化学计量比与土壤理化性质的相关性，显著性水平设置为P<0.05。采用冗余分析（RDA）对影响酶活性及其化学计量比的环境因子进行排序，并通过模型筛选出最关键的环境驱动因子（P<0.05）。在软件SigmaPlot 14.0上完成所有的作图。

2结果与分析

2.1 巨尾桉纯林和混交林各粒径土壤团聚体的理化性质

从表2可以看出，PP和MP土壤团聚体组成以>2 mm粒径团聚体为主，其含量显著高于其他粒径的团聚体;其次是0.25～1 mm和1～2 mm粒径团聚体，<0.25 mm粒径团聚体含量相对较低。PP和MP之间的各粒径团聚体含量均无显著差异。

MP中SOC、TN、NO₃^--N、AP和pH值在各粒径团聚体中均显著高于PP，表明引入固氮树种后，各粒径土壤团聚体中土壤养分含量显著上升（NH₄⁺-N除外），土壤pH值显著升高（表3）。

2.2 巨尾桉纯林和混交林各粒径土壤团聚体酶活性和酶化学计量比

在PP中引入固氮树种混交种植，显著影响了土壤BG、NAG和ACP活性。MP中BG、NAG和ACP（1～2 mm除外）活性在各粒径团聚体均显著高于PP;而PP和MP之间的LAP在不同粒径团聚体中均无显著差异（图1）。

MP的土壤C∶N酶化学计量比在1～2 mm、0.25～1 mm和<0.25 mm粒径团聚体中均极显著低于PP（P<0.001）（图2：A）;MP土壤C∶P酶化学计量比只在<0.25mm粒径团聚体显著低于PP（P<0.001）（图2：B）;MP土壤N∶P酶化学计量比在1～2mm、0.25～1mm和<0.25mm粒径团聚体中均极显著高于PP（P<0.01）（图2：C）。

2.3 影响酶活性及酶化学计量比变化的主要因素

从整体来看，PP和MP的 C、N、P相关酶之间均呈现显著正相关关系（图3）。土壤酶化学计量比与土壤理化性质之间的相关性分析（表4）表明：土壤pH、AP与酶化学计量比ln（BG）∶ln（ACP）、ln（NAG+LAP）∶ln（ACP）呈极显著的正相关关系（P<0.01）;TN、NH₄⁺-N与酶化学计量比ln（BG）∶ln（ACP） 呈极显著的正相关关系（P<0.01）;NO₃^--N与酶化学计量比ln（BG）∶ln（NAG+LAP）呈显著正相关关系（P<0.05），但其与ln（NAG+LAP）∶ln（ACP）却呈极显著负相关关系（P<0.01）。

土壤酶活性及其化学计量比与土壤理化性质及土壤养分计量比的RDA排序图结果显示，第一轴和第二轴分别解释变量的92.2%和6.1%。RDA模型通过对10个主要环境因子进行排序后确定NO₃^--N（F=39.0，P=0.002）、SOC（F=19.0，P=0.002）和AP（F=4.8，P=0.008）是影响土壤酶活性和土壤酶化学计量比的最关键驱动因子（P<0.05），它们分别解释了土壤酶活性和土壤酶化学计量比变化的50.7%、16.7%和3.8%（图4）。

3讨论

3.1 固氮树种对巨尾桉人工林土壤团聚体酶活性的影响

土壤酶是参与土壤有机质分解转化的直接媒介（Deng et al.， 1994; Stemme et al.， 1998），可解聚大分子化合物，并最终产生能被微生物同化利用的可溶性底物。因此，土壤酶活性的大小与土壤养分循环效率有着密切的关系（Nannipieri et al.， 2012; Muscolo et al.， 2015）。本研究结果表明，巨尾桉纯林引入固氮树种混交种植后，显著提高了各粒径土壤团聚体BG的活性，说明巨尾桉纯林引入固氮树种能促进了土壤团聚体中SOC的转化。其原因可能是固N树种通过其根系与固N菌的综合作用，土壤中参与纤维素分解有关的土壤酶（如BG）由于受到N素升高的刺激而提高其活性，因此加速了土壤有机C的分解和转化（Innangi et al.， 2017）。另外，Cusack等（2011）通过森林土壤N原位添加实验的研究发现，土壤中N含量和有效性增加，使得土壤微生物类群能更快更多地分泌产生水解酶。同时，巨尾桉纯林引入固氮树种后各粒径土壤团聚体NAG活性虽显著增加，但亮氨酸氨基肽酶（LAP）活性在各粒径土壤团聚体却无显著变化。这与杨海滨等（2020）研究不同施肥措施下茶园土壤N转化酶（NAG）活性随土壤N添加而提高的结论相似。土壤ACP主要由微生物和根系分泌， 土壤中有机P化合物在其作用下可分解为植物能直接吸收利用的有效P（林惠瑛等，2021）。本研究表明，巨尾桉纯林引入固氮树种后，显著提高了大部分粒径（1～2 mm除外）土壤团聚体ACP的活性。这与谢欢等（2020）的研究结论相似，认为当土壤N的有效性增加后，植物为了维持体内的养分平衡，对P需求增加，土壤微生物将分泌更多的酸性磷酸酶来获取土壤中的有效P。另外，我们发现参与土壤C、N转化的水解酶活性表现为随土壤团聚体粒径的减少酶活性有所增加，绝大多数的水解酶活性在0.25～1 mm和<0.25 mm粒径的小团聚体和微团聚体中的活性最高，可见在0.25～1 mm和< 0.25 mm粒径团聚体中有着比较高C、N循环相关酶促进了有机质的分解，进而有利于土壤养分循环效率。本研究结果与邱莉萍等得到的结论是一致，认为由于有机质在团聚体粒径分布有所不同，因此导致土壤酶活性在团聚体的各粒径分布也有所不同（邱莉萍等，2006;马瑞萍等，2014）。但是，与钟晓兰等（2015）和李鑫等（2015）的研究结果相反，认为土壤粒径越大，更多的有机物为酶促反应提供更多基质。可见，固氮树种对不同粒径土壤团聚体酶活性的影响较为复杂，存在较多不确定性因素，仍需开展更多更长期的研究。

非生物因素能直接改变土壤微生物的数量和群落结构，间接影响土壤酶活性。本研究表明，巨尾桉纯林引入固氮树种（降香黄檀）混交种植11年后，能够显著提高土壤N的有效性，这与乔航等（2019）的研究结果一致，认为土壤有效养分会通过影响微生物养分利用进一步改变微生物酶活性的结果，说明SOC和有效氮含量的增加，可以使得土壤微生物能更快地合成C、N水解酶。TP的含量在MP和PP中差异虽不明显，但AP在MP中显著高于PP，表明土壤微生物P获取酶的活性可能更容易受到AP的影响。Megan等（2014）研究发现在土壤 P 缺乏的地区，固氮树种可以促进其土壤磷酸酶的分泌而获取更多的P。本研究也发现MP中ACP的活性相对于PP在各粒径土壤团聚中均有增加的趋势，且在>2 mm、0.25～1 mm、<0.25 mm粒径土壤团聚体中的差异达到显著水平。这与陈莉莉等的研究结果一致，认为混交林具有更好的林分结构和林内环境，加速养分之间的循环，促进微生物分泌酸性磷酸酶催化分解有机P，这也可能与混交林高的凋落物数量和质量更有利于土壤有机质的积累有关（Rothe et al.， 2001; David et al.， 2004; Kelty et al.， 2006; 陈莉莉等，2014）。

3.2 固氮樹种对巨尾桉人工林土壤酶化学计量比的影响

土壤酶化学计量比可以作为反映目前土壤微生物受哪种养分限制的重要指标。本研究中，土壤C∶N∶P的酶化学计量比均值为1∶0.86∶0.74，这与Sinsabaugh等（2008）通过全球范围的荟萃分析得到的土壤C∶N∶P的酶化学计量比总体上呈1∶1∶1有所偏离，反映该研究区域的土壤微生物对碳源的需求程度较高，这可能与该区域长期种植桉树有关。因为桉树作为一种速生树种，其对养分的需求量大，但其凋落物产量不高且质量较差（高的碳氮比），凋落物分解较慢而影响土壤养分的归还速率，因此导致土壤有机质含量低、质量相对不高（胡琛等，2020）。该区域土壤C∶N酶化学计量比（1.17）低于全球平均水平（1.41），土壤C∶P酶化学计量比（1.35）大于全球平均值（0.62）;而土壤N∶P酶化学计量比（1.16）也大于全球平均值（0.44）（Sinsabaugh et al.， 2009）。这说明该地区土壤N的相对缺乏，其主要原因可能归咎于巨尾桉的速生特征，其对土壤养分需求量非常大，会使林地的养分过度消耗，极易造成土壤养分限制问题（黄振格等，2020）。土壤C∶N酶化学计量比和土壤C∶P酶化学计量比越高，表明土壤微生物对于C的投资高于N和P，进一步说明了相对于营养元素N和P，微生物受能量元素C的限制更为严重。本研究发现，MP的土壤C∶N酶化学计量比和土壤C∶P酶化学计量比（1～2 mm除外）在各粒径中均低于PP，且都在<0.25 mm出现极显著性差异。这与黄雪蔓等（2014）的研究一致，认为固氮树种的引入，对桉树纯林来说，既可以提高其土壤养分的有效性，也可以在一定程度上增加SOC的来源，提高SOC的储量。因此，套种固氮树种可以较好地改善桉树人工林土壤营养元素和能量元素的供给问题，促进桉树生长，从而使桉树人工林经营过程中造成土壤养分退化问题得到一定程度的缓解。

RDA結果显示，NO₃^--N、SOC和AP是影响土壤酶化学计量的主要环境因子，这3个因子的联合作用能解释超过70%的土壤酶活性及其化学计量比变化，是驱动巨尾桉人工林土壤活性和酶化学计量比发生改变的最关键因素。相关性检验结果表明AP与土壤C∶P和N∶P酶化学计量比均呈显著正相关关系， 这可能是引入固氮树种后， 林下凋落物归还量增多， 使SOC、TN得到积累，从而提高土壤微生物的活性，有利于促进土壤P的释放（Hou et al.， 2014）。因此，巨尾桉人工林引入固氮树种混交种植能有效提高土壤C、N、P循环相关酶的活性，并调控土壤酶的化学计量比（Sinsabaugh et al.， 1994;李瑞瑞等，2019）。巨尾桉人工林引入固氮树种后，各粒径土壤团聚体的NO₃^--N和SOC含量均有所增加，但MP中大部分土壤团聚体中的土壤C∶N酶化学计量比显著低于PP，说明在混交林中具有较快养分的循环速率，引入固氮树种可以更好地改善了土壤N素的缺乏状况。此外，本研究还发现土壤酶化学计量比没有受到土壤养分化学计量比的影响，这与袁萍等（2018）的研究结果一致，认为其他一些未测的环境因子（温度、含水率、容重等）可能对土壤酶的化学计量比影响更大，从而使土壤养分计量比和土壤酶化学计量比两者之间并无紧密关系（袁萍等，2018）。

4结论

巨尾桉人工林引入固氮树种后，在本研究的观测期限内其土壤团聚体组成虽未发生显著变化，但其土壤团聚体的养分特征、酶活性及酶化学计量比却存在明显差异，且大多数已经达到了显著水平。本研究结果表明巨尾桉人工林引入固氮树种混交种植有利于提高凋落物的产量和质量，加速土壤养分的循环，使土壤有机质、铵态氮和有效磷的含量增加，影响了土壤团聚体的酶活性及其化学计量比，这在一定程度上缓解了该区域巨尾桉人工林土壤N、P的限制，为固氮树种在提高桉树人工林的土壤质量和生产力等方面的应用提供了科学依据。

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（责任编辑蒋巧媛）