喀斯特石漠化地区火龙果林退化对土壤生态酶化学计量指标的影响

摘要

【目的】探讨喀斯特石漠化地区火龙果林土壤酶活性和生态酶化学计量的变化特征。【方法】以无退化(ND)、轻度退化(LD)、中度退化(MD)、重度退化(SD)4种不同退化火龙果(Hylocereus undatus)林为研究对象,采用单因素方差分析、双因素方差分析、皮尔逊相关分析和冗余分析(RDA)方法,研究0~30 cm土层β-葡萄糖苷酶(βGC),N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)和酸性磷酸酶(ACP)4种土壤酶活性及生态酶化学计量特征的变异规律。【结果】(1)土壤βGC和ACP总体上随退化加剧呈先升高后降低;NAG仅在10~20 cm和20~30 cm土层存在显著差异,而LAP表现为SD、MD显著大于ND;LAP+NAG活性总体呈上升趋势。(2)土壤酶C:N随退化加剧而降低,酶C:P和酶N:P均随退化加剧而一定程度增加,表明退化火龙果林资源利用策略发生一定改变。生态酶化学计量的矢量L随退化加剧而变大,在MD为最大值;矢量A随着退化加剧而降低,在SD为最小值,且矢量A均小于45°,表明喀斯特石漠化地区火龙果林土壤微生物生长受N素限制。(3)RDA分析表明,土壤理化性质能够解释土壤酶及生态酶化学计量83.4%的变异,其中土壤AP和TN对土壤酶和生态酶化学计量影响最大,分别能够解释系统47.5%和24.3%的变异。【结论】喀斯特石漠化地区火龙果林土壤微生物受N限制,且随退化加剧N限制有所增加。火龙果林退化对土壤酶活性和生态酶化学计量的影响是通过调控土壤N、P养分来实现的。