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地膜因其增温保湿等特点在农业活动中被广泛使用,长期进行地膜覆盖土壤性质会发生变化。有机氯农药因其难降解性和曾经使用量大等特点在多地土壤中检测率和残留浓度较高,其中林丹(γ-HCH)因具有良好的杀虫性曾是世界上产量与使用量最高的有机氯农药之一。为了探究地膜覆盖、不同浓度γ-HCH污染及其互作对土壤-植物微生态系统碳氮组分的影响,采用室内盆栽实验,以黑麦草和苜蓿为研究对象进行研究。实验结果表明:1)通过分析地膜覆盖对土壤碳氮组分的影响,我们发现:地膜覆盖(PM)下土壤温湿度均高于未覆盖处理(NM),且土壤湿度存在极显著差异(p<0.01)。在50和500 ng·g-1γ-HCH处理下PM中根际土壤微生物量碳(MBC)含量低于NM(p>0.05);在无暴露处理和500 ng·g-1γ-HCH处理下PM中根际土壤微生物量氮(MBN)含量极显著高于NM(p<0.01)。PM处理下种植苜蓿土壤β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)活性极显著高于NM(p<0.01),但地膜覆盖对土壤β-1,4-葡萄糖苷酶(βG)、β-1,4-木聚糖酶(βX)和纤维二糖水解酶(CBH)酶活性无显著影响(p>0.05)。在土壤微生物和土壤酶的作用下,土壤有机物质发生转化和分解,进而影响土壤碳氮组分以及温室气体的排放。PM处理下土壤铵态氮(NH4-N)、总氮(TN)和有机碳(SOC)含量高于NM,但差异均不显著(p>0.05),除TN外变化趋势均表现为随着植物生长先降低后趋于平稳。地膜覆盖极显著增加了土壤CO2和N2O排放量(p<0.01),增加了CH4的吸收量(p>0.05);且土壤CO2排放通量与土壤湿度呈极显著正相关(p<0.01),与土壤温度和MBC含量呈显著正相关(p<0.05);土壤N2O排放通量与土壤温湿度呈极显著正相关(p<0.01),与TN含量呈显著正相关(p<0.05)。土壤碳氮组分的变化对作物鲜重也会产生影响,除苜蓿地下鲜重外(p>0.05),PM极显著增加了植物的鲜重(p<0.01)。2)通过分析γ-HCH对土壤碳氮组分的影响,我们发现:首先,γ-HCH对土壤中微生物群落结构和土壤酶活性会产生一定影响:γ-HCH对根际土MBN和MBC含量影响不显著(p>0.05),整体表现出50 ng·g-1γ-HCH处理下含量最高,无暴露处理最低。种植苜蓿土壤NAG酶活性受不同浓度的γ-HCH极显著影响(p<0.01),表现出无暴露处理下NAG酶活性最高,500 ng·g-1γ-HCH处理下最低,但不同浓度的γ-HCH对土壤βG、βX和CBH酶活性和种植黑麦草土壤NAG酶活性无显著影响(p>0.05)。土壤微生物和酶活性对土壤碳氮转化起到至关重要的作用。土壤NO3-N和TN含量整体表现出无暴露处理下含量最高,50 ng·g-1γ-HCH处理下最低;且在无暴露处理和50 ng·g-1γ-HCH处理下种植苜蓿土壤中NO3-N含量显著高于种植黑麦草土壤(p<0.05)。土壤SOC含量受不同浓度的γ-HCH污染显著影响(p<0.05),表现出无暴露处理下含量最高,50 ng·g-1γ-HCH处理下最低。土壤CO2和N2O排放量和CH4的吸收通量大致上表现出500 ng·g-1γ-HCH处理下最高,50 ng·g-1γ-HCH处理下最低,且种植苜蓿土壤N2O排放量差异显著(p<0.05)。进一步分析地膜覆盖和γ-HCH交互对土壤碳氮组分的影响,我们发现:地膜覆盖与不同浓度γ-HCH处理对土壤温湿度、p H、碳氮含量、土壤酶活性、植物鲜重和温室气体排放量均无交互作用(p>0.05)。