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磷是植物生长发育必需的营养元素,磷素的保持与供应能力对维持草地生态系统稳定具有重要作用。随着全球氮沉降日益加剧,草地生态系统土壤磷组分及磷水解酶活性发生了一系列变化,与此同时,碳的同步添加会对这些变化产生哪些影响有待深入研究。本论文以中国科学院内蒙古额尔古纳森林草原过渡带生态系统研究站氮、碳添加野外试验基地为平台,通过五年的氮、碳添加处理,其氮添加量为N0(不添加)、N25(25 kg N ha-1 yr-1)、N50(50 kg N ha-1 yr-1)、N100(100 kg N ha-1 yr-1)、N200(200 kg N ha-1 yr-1)5个梯度,同时设置3个碳添加副区,分别为C0(不添加)、C250(250 kg C ha-1 yr-1)、C500(500 kg C ha-1 yr-1)。采用土壤化学、土壤酶学和液体31P核磁共振技术研究氮、碳添加对土壤磷组分和磷水解酶活性的影响,使用冗余分析和结构方程模型研究磷组分与磷水解酶活性间的关系。主要有以下内容:(1)氮添加显著降低土壤pH、含水量、有效磷含量,显著增加土壤全碳、全氮、全磷和有机磷含量,对碳/氮比无显著影响。碳添加可缓解高氮(N200)输入导致的土壤pH降低;(2)应用NaOH浸提与31P核磁共振技术研究发现,草地土壤无机磷主要以正磷酸盐形式存在,有机磷主要由磷酸单酯和磷酸二酯组成。氮添加显著降低土壤焦磷酸盐、磷酸二酯含量,增加多聚磷酸盐、膦酸酯含量;碳添加显著增加焦磷酸盐含量。氮、碳添加对土壤正磷酸盐和磷酸单酯含量无显著影响。通过结构方程模型分析发现,正磷酸盐是影响土壤有效磷的重要组分,磷酸二酯是磷酸单酯的重要来源;(3)氮添加显著降低土壤酸性磷酸单酯酶、磷酸二酯酶、焦磷酸酶、脱氢酶活性。碳添加显著增加土壤酸性磷酸单酯酶、焦磷酸酶、脱氢酶活性。高氮添加下配施碳有利于提高土壤磷酸酶活性,有利于土壤磷的持续供应;(4)通过对土壤因子与磷水解酶和脱氢酶活性的冗余分析发现,pH对土壤酶活变化解释度最高,与表征微生物活性的脱氢酶相关性最强。通过结构方程模型分析发现,氮添加可以直接影响也可以通过影响土壤酸性磷酸单酯酶、磷酸二酯酶和焦磷酸酶活性间接影响土壤有效磷含量,碳添加可以通过影响土壤焦磷酸酶活性间接影响土壤有效磷含量。