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摘要 背景 农林复合系统将树木与农作物结合在一起，利用生物化学过程来改善养分循环并实现可持续的农业生产。了解氮（N）的动态变化对于准确评估农林复合系统的作用及其对社会环境的潜在贡献至关重要。本研究调查了中国海南西部一种传统的木棉（Bombax ceib
农林复合系统将树木与农作物结合在一起，利用生物化学过程来改善养分循环并实现可持续的农业生产。了解氮（N）的动态变化对于准确评估农林复合系统的作用及其对社会环境的潜在贡献至关重要。本研究调查了中国海南西部一种传统的木棉（Bombax ceiba）-水稻农林复合系统中土壤氮循环的时空生物化学动态，重点研究了树木对微生物途径和养分可利用性的影响。我们沿着距离木棉树的不同距离梯度，并在五个水稻生长阶段，评估了土壤性质、土壤微生物生物量碳（SMBC）和氮（SMBN）、氮获取酶活性（亮氨酸氨基肽酶（LAP）和N-乙酰-β-D-葡糖胺酶（NAG）、细菌/真菌群落以及净氮矿化作用（No）。
研究结果显示，在成熟期以及距离树木最近的位置（D0），土壤养分可利用性、SMBC（397.97 mg kg⁻¹）、SMBN（131.56 mg kg⁻¹）和酶活性（LAP：88.68 μmol h⁻¹ g⁻¹；NAG：24.88 μmol h⁻¹ g⁻¹）显著升高。经过90天的培养后，发现成熟期靠近树木的位置（D0）的净氮矿化潜力（N₀：63.15 mg kg⁻¹）和矿化速率常数（k）最高，这些数据能够很好地用伪一级模型拟合（R² = 0.95–0.99）。树木的距离和水稻的生殖阶段都对微生物的α多样性有显著影响。土壤性质被认为是净氮矿化的最强直接预测因子（R² = 0.42），而微生物生物量和酶活性则是关键的间接影响因素。
这些发现表明，木棉树通过创造局部化的微生物活性和酶产生热点，增强了氮的可利用性，从而改善了土壤氮循环，支持了热带地区的可持续水稻生产。
农林复合系统将树木与农作物结合在一起，利用生物化学过程来改善养分循环并实现可持续的农业生产。了解氮（N）的动态变化对于准确评估农林复合系统的作用及其对社会环境的潜在贡献至关重要。本研究调查了中国海南西部一种传统的木棉（Bombax ceiba）-水稻农林复合系统中土壤氮循环的时空生物化学动态，重点研究了树木对微生物途径和养分可利用性的影响。我们沿着距离木棉树的不同距离梯度，并在五个水稻生长阶段，评估了土壤性质、土壤微生物生物量碳（SMBC）和氮（SMBN）、氮获取酶活性（亮氨酸氨基肽酶（LAP）和N-乙酰-β-D-葡糖胺酶（NAG）、细菌/真菌群落以及净氮矿化作用（No）。
研究结果显示，在成熟期以及距离树木最近的位置（D0），土壤养分可利用性、SMBC（397.97 mg kg⁻¹）、SMBN（131.56 mg kg⁻¹）和酶活性（LAP：88.68 μmol h⁻¹ g⁻¹；NAG：24.88 μmol h⁻¹ g⁻¹）显著升高。经过90天的培养后，发现成熟期靠近树木的位置（D0）的净氮矿化潜力（N₀：63.15 mg kg⁻¹）和矿化速率常数（k）最高，这些数据能够很好地用伪一级模型拟合（R² = 0.95–0.99）。树木的距离和水稻的生殖阶段都对微生物的α多样性有显著影响。土壤性质被认为是净氮矿化的最强直接预测因子（R² = 0.42），而微生物生物量和酶活性则是关键的间接影响因素。
这些发现表明，木棉树通过创造局部化的微生物活性和酶产生热点，增强了氮的可利用性，从而改善了土壤氮循环，支持了热带地区的可持续水稻生产。
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