张 帅，成宇阳，吴 行，郑 琴，王秀斌*，张水清

    (1 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京 100081；2 河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所，河南郑州 450002)

    土壤团聚体是土壤微生物活动的主要场所，在土壤养分周转中起核心作用[1]。土壤微生物量碳(MBC) 和微生物量氮 (MBN) 含量是评价土壤肥力变化和扰动的一个重要指标，与土壤团聚体数量及质量之间存在密切联系[2]。已有大量研究报道了不同土壤类型、不同养分管理方式下 (单施化肥、有机无机肥配施) 土壤MBC、MBN在团聚体水平上的分异特征[3-4]。近年来，生物炭作为一种富含碳的有机物料被广泛应用于农田生态系统中，生物炭与土壤颗粒可形成团聚体和有机–无机复合体，有利于团聚体的形成与稳定[5]。基于Meta-analysis方法的研究结果显示，在培养、盆栽及田间试验下添加生物炭多数能提高土壤MBC含量，而盆栽和大田试验中生物炭对土壤MBN含量影响的报道却不尽相同[6]，其主要原因归于植物对土壤氮的竞争[7]。但迄今为止，关于土壤MBC、MBN含量对生物炭添加的响应特征的研究多集中在整体土壤上，而在土壤团聚体水平上则报道较少。

    土壤酶是土壤碳、氮转化的重要驱动因子，其活性可作为评价土壤碳、氮转化能力的重要指标[8]。由于不同粒径团聚体理化性状存在巨大差异，导致土壤微域中酶学反应条件也显著不同[9]，一般来说，β-葡萄糖苷酶、β-纤维二糖苷酶、β-木糖苷酶、乙酰氨基葡萄糖苷酶等碳水化合物酶的活性随粒级由粗砂到粘粒的变化呈下降趋势[10]，而参与氮、磷转化的酶活性则在粉粒和粘粒中占主导地位[10-11]。目前，关于土壤团聚体转化酶、脲酶、蛋白酶及磷酸酶等变化特征的研究多集中在其对不同耕作制度和不同养分管理方式 (秸秆还田、有机无机肥配施)的响应[10, 12]。而有关生物炭如何影响参与碳氮转化的土壤酶活性的研究主要集中在整体土壤上，有研究发现，生物炭施用增加了参与氮转化的土壤酶活性，降低了参与碳转化的土壤酶活性[13]或具有不确定性[14]，这些差异性结论主要取决于生物炭用量、土壤类型以及酶特性[13, 15]。但目前为止，有关生物炭配施化肥对土壤团聚体中参与碳氮转化的酶活性的影响报道较少。

    因此，以华北平原石灰性潮土为供试土壤，以花生壳生物炭为供试材料，采用两年田间微区试验，研究生物炭与化肥添加下土壤不同粒径团聚体中微生物量碳、氮含量以及胞外酶活性的变化特征，并阐明在团聚体中影响胞外酶活性变化的主控因素，旨在为改善小麦–玉米种植体系下土壤微环境 ......