氮添加对杨树地上和地下生物量增加的直接和间接效应

摘要

氮(N)添加引起的植物生物量增加效应,是促进植物固碳潜力的重要因素之一。目前,N添加下植物、土壤和微生物之间的直接和间接相互作用对森林地上和地下生物固碳(C)功能的影响尚不清楚。本研究设置4个N水平(不加N、加50、100和200 kg·hm^(-2)·a^(-1)尿素),利用结构方程模型解析短期外源N输入下欧美杨107(Populus euramericana cv.‘74/76’)幼树叶和细根化学性状、土壤微生物群落和土壤理化因子对地上和地下生物量增加的直接和间接效应。结果表明,随着外源N输入的增加,地上生物量的增加幅度大于地下生物量,导致根冠比随之下降;N输入增加显著增加叶N浓度,降低叶C浓度,导致叶C∶N降低,而对细根化学性状的影响有限;N输入增加未对根际土壤微生物群落产生显著影响;结构方程模型显示,影响地上和地下生物量的直接和间接因子是一致的:外源N输入、叶C和叶N有直接影响,NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N含量和叶N通过外源N输入的促进效应产生间接影响。本研究解析了植物、土壤和微生物之间的直接或间接相互作用,为评估N添加对杨树人工林地上和地下固碳功能的影响提供科学依据。