土壤及酶促作用下的碳（C）、氮（N）和磷（P）化学计量比对碳和养分输入的响应：来自长期施肥实验的证据

《Plant and Soil》：Soil and enzymatic C:N:P stoichiometry response to carbon and nutrient input: evidence from long-term fertilization experiments

土壤C:N:P stoichiometry与微生物资源限制的关系研究，通过12项长期施肥试验分析气候梯度（中温带、暖温带、亚热带）对土壤及酶活性 stoichiometry的影响，发现气候与施肥交互作用显著，中温带C限制更明显，有机肥可缓解P限制，气候因素解释微生物C限制的52%方差，P限制的63%方差，温度是C限制主因，而温度与施肥共同调控P限制。

　　

摘要

背景与目的

土壤和酶的化学计量比与微生物资源的限制有关。然而，关于农业土壤中碳（C）、氮（N）和磷（P）的化学计量比如何响应施肥作用的大规模实证研究仍然有限。

方法

我们通过12项长期施肥试验（包括化学氮磷钾（NPK）处理、有机改良剂处理以及组合处理），研究了不同气候梯度（涵盖中温带、暖温带和亚热带地区）下的土壤和酶的碳氮比（C:N）及碳磷比（C:P）情况。

结果

气候和施肥作用显著影响了这些化学计量比的模式。中温带地区的土壤和酶的碳氮比及碳磷比均高于温暖地区。施肥，尤其是有机改良剂的使用，降低了土壤中的碳磷比和氮磷比，但对酶的化学计量比没有显著影响。基于酶活性的向量分析表明，中温带地区的微生物碳限制更为严重，而亚热带地区则以磷限制为主。虽然施肥未能缓解碳限制，但有机改良剂相比化学肥料处理更能减轻磷限制。气候和土壤特性解释了微生物碳限制变异性的大约52%，以及磷限制变异性的63%。结构方程建模结果显示，年平均温度（MAT）是碳限制的主要驱动因素，而年平均温度和施肥作用共同调节了磷限制。

结论

这些发现强调了需要制定考虑气候因素的施肥策略，以调节微生物资源的限制并提高集约化耕作土地的土壤肥力。