阔叶林和针叶林土壤有机碳氮组分对氮添加的响应

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1、阔叶林和针叶林土壤有机碳氮组分对氮添加的响应原标题：氮添加对亚热带森林土壤有机碳氮组分的影响　　　　摘要：为了研究氮添加对森林土壤有机碳氮组分稳定性的影响，选取我国亚热带典型常绿阔叶林（浙江桂天然林和罗浮栲天然林）和针叶林（杉木人工林）,开展为期5年的野外模拟氮沉降试验，分别设置对照〔0kg（hm2a）,以NH4NO3中的N计，下同〕、低氮〔75kg（hm2a）〕和高氮〔150kg（hm2a）〕3个氮添加水平，用H2SO4分2步酸水解获得LPⅠ（活性有机库Ⅰ）、LPⅡ（活性有机库Ⅱ）和RP（惰性有机库）,定量研究土壤活性和惰性有机碳氮组分以及微生物生物量碳

2、氮对氮添加的响应。结果表明：氮添加仅对土层内有1.51018g有机碳和31017g有机氮，这些有机碳氮组分是由复杂的化合物组成，它们的周转速率从几天到几年，甚至是几百年[5].研究者[6]根据土壤有机质在生态系统中周转速率的快慢和化学特性，把有机库划分为活性和惰性有机质组分。土壤活性有机质组分主要包括众多游离度较高的有机质〔如植物残体、根类物质、微生物量及其渗出物（碳水化合物、蛋白质等）〕，其在土壤中含量低、有效性高、周转速率快、易被土壤微生物分解矿化，是植物养分最直接供应的那部分有机质；而土壤惰性有机质组分则主要由软木脂、树脂、脂肪和蜡等组成，其含量相对较高，

3、周转速率慢，一般表现为在土壤中长期稳定储存的状态[7].土壤微生物作为分解者，是土壤重要的组成部分，在森林生态系统物质循环过程中起着至关重要的作用，对于土壤活性有机碳氮组分而言，土壤微生物更是发挥了源和汇的功能[8].据报道[9],我国氮沉降通量仅次于美国和日本，是全球第三大氮沉降区。关于氮沉降对土壤有机质的影响主要集中在土壤有机碳、全氮的影响，以及有机氮的矿化与氮流失方面[10-11].在氮沉降背景下，土壤活性和惰性有机碳氮组分对氮沉降响应的差异及机理研究比分析全量变化更能反映有机质的动态变化，是深入研究氮素转化的基础，因此，深入开展森林土壤微生物生物量碳氮、

4、活性和惰性有机碳氮组分对氮添加如何响应的研究工作，有助于进一步理解氮添加的影响趋势及其长期作用。　　　　该研究选取我国亚热带典型林分---阔叶林（浙江桂天然林和罗浮栲天然林）和针叶林（杉木人工林）,定量分析土壤有机碳氮组分和微生物生物量碳氮对氮添加的响应，以期为深入研究土壤主要碳氮库状态、转化及对环境变化的响应提供基础。　　　　1材料与方法　　　　1.1研究区概况　　　　研究区位于福建省北部建瓯万木林省级自然保护区（27°03'N、118°09'E）,地处武夷山山脉东南、鹫峰山脉西北。该区域属典型中亚热带季风气候，年均气温18.8

5、℃，年均降水量1673.3mm,相对湿度81%,全年无霜期277d.土壤为花岗岩发育的山地红壤，omumchekiangense）占绝对优势、假蚊母树（Distyliopsisdunnii）次之、灌木层较为稀疏，主要有薄叶山矾（Symplocosanomald）、杜莲山（Maesajaponica）、野含笑（Micheliaskinneriand）、沿海紫金牛（Ardisiapunctata）、黄瑞木（Adinandramilletii）等种类；草本层不发达，有狗脊蕨（aesajaponica）、狗骨柴（AX,德国）测定；滤液中的B=[B为土壤微生物生物量碳或氮

6、的含量，gkg;w（A1）为熏蒸土样中的w（TC）或w（TN）,gkg;w（A0）为未熏蒸土样中的w（TC）或w（TN）,gkg;K为转化系数，碳的转化系数为0.38,氮的转化系数为0.54.　　　　1.4数理统计方法　　　　所有数据处理和统计均在Excel2013和SPSS18.0软件上进行，用Origin8.0软件作图，运用SPSS18.0中单因子方差分析（One-wayANOVA）中的最小显着差异法（LSD）分析同一氮添加水平下不同林分土壤间和同一林分不同氮添加水平间各指标的差异显着性，并用Pearson相关系数分析土壤有机碳氮组分的相关性，显着性水

7、平设定为α=0.05（n=27）。　　2结果与分析　　　　2.1氮添加对不同林分土壤活性和惰性有机碳组分含量的影响　　　　由图1可见，浙江桂天然林、罗浮栲天然林和杉木人工林土壤中2a）〕的挪威云杉（Piceaasperata）林样地土壤有机碳含量的研究结果相一致，均未表现出明显的施肥效应。然而，Deforest等[17]试验表明，氮沉降（30kghm2,以NO3--N计）可降低土壤多酚氧化酶、过氧化物酶和葡糖苷酶活性，增加土壤有机碳含量。而该研究仅发现，低氮处理会增加罗浮栲天然林和杉木人工林土壤w（LPⅡ-C）,高氮处理会增加杉木人工林林土壤w（R

8、P-C）,但均未达到显着