氮沉降对杉木人工林生长及林下植被碳库的影响

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1、万方数据生态环境学报2009，18(4)：1407—1412EcologyandEnvironmentalScienceshtcp：／／、矾¨Ⅳ．ieesci．comE—mail：editor④eesci．com氮沉降对杉木人工林生长及林下植被碳库的影响黄玉梓1，樊后保2，李燕燕2，高春芬己3，刘文飞21．福建农林大学生命科学学院，福建福州350002；2．南昌t程学院生态与环境科学研究所．江西南昌330099；3．江西农业大学园林与艺术学院。江西南昌330045摘要：在12年生的杉木(c伽以f玎砌口聊砌

2、肠甩饱D肠胁)人工林中开展5年的模拟氮沉降试验，氮沉降水平分别为N0(对照)、Nl、N2、N3，N沉降量依次为O、60、120、240kg·hm～·a．1，研究氮沉降增加对林木胸径、树高生长及林下植被碳库的影响。在氮沉降试验的前3年，N0、N1、N2、N3处理样地林木平均胸径年增长率分别为3．52％、3．77％、4．32％和4．55％。表明胸径增长随氮沉降水平的增加而增加。各处理样地平均树高年增长率依次为9．95％、10．02％、9．34％和7．99％，说明中．高氮处理(N2、N3)抑制了树高的生长；在氮

3、沉降试验的后2年，各处理样地林木平均胸径年增长率分别为3．65％、4．52％、2．46％和3．55％，树高年增长率分别为7．19％、8．28％、6．4l％和6．33％，表明低氮处理(N1)促进了林木的生长，而中．高氮处理在一定程度上抑制了林木生长。各处理样地的林下植被碳储量由大到小的顺序为NO、N1、N2、N3，与对照相比，Nl、N2、N3处理使林下植被碳储茸分别降低了0．164、0．373和0．482t。hm一，平均每年减少CO．041、0．093和O．120t·hm～。相当于N1、N2和N3处理使林下

4、植被每年吸存的二氧化碳量减少了O．151、O．342和O．44lt-hm～。关键词：氮沉降；杉木人工林；林木生长；林下植被碳库中图分类号：Q948文献标识码：A文章编号：1674．5906(2009)04．1407．06近几十年来，全球气候变化及其对生态系统的影响受到人们的高度重视，其中因氮沉降而引起大气组成变化进而改变生态系统的结构与功能正越来越受科学家的关注【l。J。中国继欧美之后，成为世界第三大氮沉降地区；然而，关于氮沉降增加对森林生态系统的影响研究还处于刚起步阶段，有关氮沉降影响森林林木生长及其林

5、下植被层生物量的研究报道极少【8。1们。林木及林下植被的生长是森林碳汇的重要功能，与全球碳循环和全球变化息息相关【ll-13】。大气中C02、CH4和N20等温室气体浓度升高导致全球气候变化是人类共同关注的问题，全球碳循环和碳收支是当前气候变化和区域可持续发展研究的核心。生态系统的植被生长直接影响着陆地碳储量和大气C02浓度，是碳源与碳汇研究的重要组成部分，也是理解植被生态系统对气候变化响应的最基础和最重要的议题之一。因此，研究氮沉降对森林植被生长的影响具有重要的意义。1材料与方法1．1试验地概况与样地设

6、置本试验地位于福建省沙县官庄林场白沙工区，白沙工区位于东经l17。43’29”，北纬26。30747”，海拔200m。属中亚热带季风气候，四季温暖适中，日照充足，年平均气温18．8～19．6℃，年平均降水量l606～1650姗，无霜期271d，土壤为山地红壤，试验为南坡，坡度35。。样地所处的试验林为1992年由官庄林场统一造林，树种为杉木(@，l珂f厅砌硎胁k，lc∞fⅡ胁)，总造林面积5．75hIn2。样地林下植被稀疏，主要以五节芒(^伽∞玎咖“s加一r眺l缸s)、蕨类(Dfc朋加p纪廊D厅c^D幻m

7、口)等为主，盖度在0．05％～0．3％之间。本研究参照NITREx项目””b匕美HaⅣardForest掣3J类似研究设计，于2003年12月在选择立地和林分类型基本相似的杉木人工纯林中随机设置了15块20m×20m的试验样地，在设置好的样地内设15m×15m中心区域，试验在中心区域进行，按尿素施用量的高低，分4种处理，从高到低分别标记为N0、N1、N2、N3。前3个水平重复处理3次，试验样地的基本概况如下表1所示。对各处理样地的林分密度、平均胸径和平均树高的方差分析表明，各水平氮沉降处理试验的林分表1各

8、水平氮沉降处理样地的林分主要特征T曲lelMajoTcharact州sticsof山estudiedstaIldsunderdifrerent仃eatnlents氮沉降林分密度，D(}日一《／～蓄积量处理水平株cm爿‘+””。，m／(m3hm·2)基金项目：国家自然科学摹金项目(30771714)；江西省自然科学基金项目(0630101)作者简介：黄玉梓(1968年生)，男，副教授，博士研究生，主要从事氮沉降与森林生态系统相互