抛荒毛竹林带状改造对土壤碳氮含量及酶活性动态的影响

　　

摘要： 我国毛竹林抛荒导致的碳汇功能衰退与土壤质量下降亟待生态修复。本研究以浙江安吉县典型抛荒毛竹林为对照,设置轻、中、重度带状改造(采伐带宽6、9、12 m)、皆伐改造及集约经营5种处理,探究改造对毛竹林0～10 cm土壤碳氮含量及酶活性的影响,分析酶活性与土壤碳氮含量的关系。结果表明: 所有处理土壤碳氮含量和酶活性分别呈现出夏低冬高和夏高冬低的季节性变化趋势。与对照相比,轻、中度带状改造分别显著提升土壤有机碳含量8.5%和10.3%、全氮含量6.7%和10.0%,而重度带状改造、皆伐及集约经营使有机碳降低3.8%～6.7%且未显著改变全氮。土壤碳库管理指数在轻度带状改造和集约经营下分别提高4.4%和8.9%,其他处理降低1.7%～3.6%。碳循环酶中,轻、中度带状改造和集约经营提高木质素酶/纤维素酶活性6.5%～10.7%,重度带状改造和皆伐改造分别降低3.6%和11.9%,β-葡萄糖苷酶活性除轻度带状改造外均显著提高。氮循环酶中,所有处理均显著提升脲酶、N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶(NAG)活性,亮氨酸氨基肽酶(LAP)活性仅在重度带状改造、皆伐及集约经营中显著增加。多元自适应回归样条模型显示,土壤脲酶、NAG、LAP以及采伐带宽是土壤碳氮含量变化的关键驱动因子,当带宽≤9 m时,每增加1 m带宽可使土壤有机碳、全氮含量分别提升0.54、0.04 mg·g^-1。综上,采伐带宽对土壤碳氮含量及相关酶活性具有显著影响,且与土壤酶活性共同调控土壤碳氮含量,6～9 m为该区域毛竹林改造的最优采伐带宽。