【摘 要】
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氮（N）和磷（P）是植物生长所必需的两种重要大量营养元素,在调节生态系统结构和功能、维持生态系统稳定性等方面发挥着重要作用。由于工业和农业活动造成氮沉降持续增加导致生态系统的磷限制加剧,进而改变土壤养分状况、植物和微生物特性等,从而引起土壤固碳潜力发生变化。土壤微生物担负着分解动植物残体,土壤养分运输与转移的作用,是养分循环过程中重要的一环。同时,草地生态系统土壤有机碳储量巨大,表层土壤碳库（0～
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目（编号31770359,32171645）； 吉林省科技厅自然基金（编号20200201115JC）； 中央高校基本科研专项资金（编号2412020ZD010）；
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氮（N）和磷（P）是植物生长所必需的两种重要大量营养元素,在调节生态系统结构和功能、维持生态系统稳定性等方面发挥着重要作用。由于工业和农业活动造成氮沉降持续增加导致生态系统的磷限制加剧,进而改变土壤养分状况、植物和微生物特性等,从而引起土壤固碳潜力发生变化。土壤微生物担负着分解动植物残体,土壤养分运输与转移的作用,是养分循环过程中重要的一环。同时,草地生态系统土壤有机碳储量巨大,表层土壤碳库（0～20cm）与大气碳库、植被碳库密切接触,碳素交换频繁,且对环境变化极为敏感,是土壤碳库动态监测的重点区域。目前为止,氮磷添加对我国北方温带草甸土壤微生物群落以及表层土壤有机碳储量的影响研究仍较为匮乏。本研究在东北松嫩草地进行了长期的野外氮磷添加实验,通过探究氮磷添加对我国北方温带草甸草原土壤微生物群落和表层土壤有机碳储量的影响情况,揭示氮磷添加对表层土壤碳周转的影响机制,为评估未来全球变化背景下草地生态系统的碳库稳定性提供理论依据。主要结果如下:（1）施氮显著增加了土壤总碳和总氮含量,施磷显著增加了土壤总磷含量,施氮和施磷对土壤总碳、总氮和总磷含量均无明显交互作用。施氮显著提高了土壤C/P和N/P,施磷显著降低了土壤C/P和N/P,施氮和施磷对土壤C/P和N/P的影响存在明显交互作用,对土壤C/N的影响无明显交互作用。施氮显著降低了土壤微生物量氮和磷的含量。相反,施磷显著增加了土壤微生物量氮和磷的含量。施氮和施磷对土壤微生物量氮含量存在明显交互作用,对微生物量碳和磷含量均无明显交互作用。施氮和施氮+施磷显著增加了土壤微生物量C/N和C/P。施氮和施磷对土壤微生物量C/N、C/P和N/P的影响均无明显交互作用。（2）施氮和施磷对土壤真菌PLFA含量和土壤细菌PLFA含量存在明显交互作用。施氮对细菌群落组成与丰富度没有影响,但是显著改变了土壤真菌群落组成,增加了真菌的物种丰富度。施磷显著改变了土壤真菌和细菌的群落组成,降低了细菌的物种丰富度,增加了真菌的物种丰富度。变形菌门和酸杆菌门细菌是所有细菌群落的优势种,子囊菌门真菌是所有真菌群落的优势种。冗余分析结果表明土壤速效磷、土壤全氮和土壤含水量是土壤真菌群落组成变化的主要影响因素,土壤速效磷和土壤含水量是土壤细菌群落组成变化的主要影响因素。（3）施氮对土壤CO2通量无显著影响,施磷显著增加了土壤CO2通量,施氮对土壤CH4的吸收量无显著影响,施磷显著增加了土壤CH4的吸收量,施氮和施磷对土壤CO2通量的影响存在明显交互作用。施氮显著增加了颗粒态有机碳（POC）和矿物结合态有机碳（MAOC）的含量,施磷对土壤POC和MAOC的含量无显著影响,施氮和施磷对土壤POC和MAOC的含量无明显交互作用。施氮和施磷对POC/SOC的影响存在明显交互作用,对POC/MAOC无明显交互作用。施氮和施磷对表层土壤有机碳储量影响无明显交互作用。（4）土壤真菌与土壤有机碳组分存在显著负相关关系,土壤细菌与土壤有机碳组分无显著相关关系。土壤真菌与表层土壤有机碳储量存在显著正相关关系,而土壤细菌与土壤有机碳组分无显著相关关系。研究结果表明:在松嫩草地生态系统中,土壤真菌群落可能在表层土壤有机碳储量调节机制中发挥着主导作用。综上所述,氮磷添加对松嫩草地土壤微生物以及表层土壤有机碳储量影响显著,主要是通过改变土壤养分含量及其化学计量比,进而使土壤微生物的生活环境发生变化,导致土壤微生物结构组成以及多样性向着其适应的生长条件来改变。土壤细菌和真菌群落组成对氮磷添加的响应不一致,土壤真菌和细菌对施磷的敏感性要强于施氮,真菌群落能够更好地反映温带草甸生态系统中土壤微生物群落对氮磷富集的响应,且在表层土壤有机碳储量的调控机制中发挥着主导作用。磷的添加能够缓解氮沉降对土壤微生物带来的负面效应。但是,短期施磷会促进土壤有机质的分解,容易造成土壤碳库的不稳定性。研究结果为理解全球变化背景下如何提高草地固碳潜力提供新的理论依据,有助于更好的预测陆地生态系统碳循环对环境变化的响应。
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