摘要:有机碳分解是陆地生态系统土壤碳循环的重要过程,外源碳输入可以通过调控微生物的群落结构与活性来影响土壤有机碳的分解,即激发效应。然而,外源碳的质量及添加方式对土壤激发效应的影响及其对土壤性质的响应尚不清楚。为此,采集了低高两种养分含量的杉木人工土壤作为研究对象,向其输入13C标记的杉木凋落叶和葡萄糖。杉木凋落叶的添加分为两种方式:完整叶片覆于土表(IL)和叶片粉碎后均匀加入土中(CL)。通过室内培养120 d,测定土壤释放CO2的量及其13C值,并分析土壤养分和微生物群落结构。结果表明:(1)添加完整杉木叶产生负激发效应,而添加葡萄糖则相反。它们产生的土壤累积激发碳差异显著且效应强度受到土壤养分的显著调控,在低养分土壤中分别为-1.22 mg C/g SOC和4.80 mg C/g SOC,在高养分土壤的为-1.73 mg C/g SOC和1.56 mg C/g SOC。(2)与IL相比,CL处理下土壤累积激发碳为正激发(2.21 mg C/g SOC),而在高养分土壤中呈负激发(-1.72 mg C/g SOC)。(3)与CK相比,外源碳输入后土壤碳氮磷三类酶活性在两林地中均显著增加。(4)在两种土壤中,土壤细菌含量在IL与CL处理之间均差异显著(P<0.01),其中在低养分土壤中CL处理下土壤细菌含量比IL处理高27.0%,而在高养分土壤中仅增加了19.2%。(5)土壤累积激发碳与土壤氮酶活性呈正相关,与细菌呈负相关。综上可知,外源碳的质量及添加方式影响了土壤有机碳的分解过程且受到土壤性质的调控,尤其是土壤微生物群落组成和酶活性,该研究成果为亚热带杉木林土壤有机碳的管理提供了理论支撑。