毛竹(Phyllostachys edulis)林作为中国亚热带地区重要的森林资源,正面临着磷限制和氮沉降引起的氮磷失衡问题。生物炭能够改善土壤质量,但其在应对氮沉降引起的磷限制方面的作用仍不清楚。本研究以毛竹根际土壤为对象,探究了不同氮(0、30和90 kg N·hm^(-2)·a-1)和生物炭(0、20和40 t·hm^(-2))添加及其复合作用对毛竹根际土壤磷组分(CaCl_(2)-P、Citrate-P、Enzyme-P和HCl-P)的影响及其调控机制。结果表明:与对照相比,单独氮或单独生物炭添加显著增加了根际土壤Citrate-P、有效磷含量和微生物生物量磷,但显著降低了土壤pH(P<0.05);在氮添加条件下,生物炭添加显著提高了CaCl_(2)-P、Citrate-P和Enzyme-P含量(P<0.05);在生物炭添加条件下,氮添加显著增加了根际土壤CaCl_(2)-P、Citrate-P含量及其占比,但显著降低了pH(P<0.05);相关性分析和偏最小二乘路径模型均表明,根际土壤CaCl_(2)-P和Citrate-P含量与土壤pH呈显著负相关(P<0.05),且酸性磷酸酶活性是影响Enzyme-P含量的关键驱动因素。综上所述,在氮沉降背景下,生物炭添加提高了土壤磷的有效性,有效缓解了磷限制。这一发现为全球变化背景下毛竹林的可持续经营提供了科学依据。
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