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草地土壤有机碳(C)、氮(N)、磷(P)等元素含量和酶活性变化对草地生态系统能量和养分的保持和供应具有重要作用。氮沉降对草地生态系统土壤有机元素含量及酶活性影响结果的不一致性、碳的同步添加是否会缓解氮沉降造成的负面影响仍需要深入探讨。另外,碳、氮添加对凋落物生物量、养分含量的影响机制、碳氮协同添加会对植物及凋落物有什么样的影响都是需要进一步研究的问题。本文以在内蒙古呼伦贝尔草原开展的碳(葡萄糖)、氮(尿素)添加试验样地为依托,研究碳氮添加对草地土壤C、N、P含量及相关酶活性的影响及其机制。试验分别设N0(对照)、N25(施氮25kg N ha-1year-1)、N50(50kg N ha-1year-1)、N100(100kg N ha-1year-1)、N200(200kg N ha-1year-1)共5个N添加主处理,C0(对照)、C250(施碳250kg C ha-1year-1)、C500(500kg C ha-1year-1)3个碳添加副处理。本研究主要所得结果如下: 1.高氮(N200)添加显著抑制脱氢酶(DHA)、β-1,4-N-乙酰氨基葡糖苷酶(NAG)活性、土壤微生物生物量C(MBC)含量及MBC∶MBN比,与对照相比,分别降低22.3%、12.5%、23.1%、33.6%;而氮添加对有机N含量影响不显著,却使有机C、有机P含量分别降低6.6%、14.5%。高量碳(C500)添加缓解土壤微生物的碳限制,使得脱氢酶(DHA)、β-葡糖苷酶(BG)活性及土壤有机N、有机P含量分别增加15.1%、12.2%、40.4%、1.9%、2.6%。结构方程模型结果证明:长时期过量的氮输入显著抑制了土壤微生物的活性,造成土壤有机C及有机P的减少,而碳添加通过促进微生物活性及微生物生物量的增加,间接地增加土壤有机N、P含量。尿素和葡萄糖耦合添加对草地土壤C、N、P保持和供给具有重要意义。 2.在草地生态系统,低量氮(低于50kg N ha-1year-1)添加对植物地上生物量、凋落物生物量及凋落物养分含量均无显著影响,而添加量大于这个值后显著增加植物地上生物量、凋落物生物量及凋落物TC、TN,并显著降低凋落物C∶N比。氮添加增加土壤中速效氮含量而直接增加了植物地上生物量及凋落物生物量。在低量氮添加条件下,碳的添加显著增加了凋落物的C∶N比。结构方程模型结果证明,碳、氮添加对凋落物生物量及养分含量产生的影响机制不同。氮施入土壤后因直接增加植物可利用的有效氮素而直接影响凋落物生物量及养分含量,而碳的添加通过对土壤中与碳氮转化相关的酶活性产生作用而间接地影响凋落物生物量及养分含量。