苏北沿海不同土地利用类型土壤动物对土壤氮矿化的影响

【摘要】：土壤动物是陆地生态系统中最活跃的成分之一,在土壤氮循环中发挥着重要作用。土壤动物多样性受土地利用类型的影响,同时土壤动物种类、数量的差异又能直接或间接影响土壤N矿化。为探讨不同土地利用类型下土壤动物对土壤N矿化过程的影响,本文以苏北沿海地区3种土地利用类型(杨树人工林、农田、杨农复合林)为研究对象,采用随机区组设计,设置了三种土壤动物处理(对照、撒噻唑磷处理-驱除土壤线虫、撒萘处理-驱除所有土壤动物),采用顶盖埋管法测定了土壤矿质氮的含量,分析了不同土地利用类型土壤动物对土壤铵态氮、硝态氮含量、净N矿化速率的影响及其季节变化。结果表明:(1)驱除土壤线虫和驱除所有土壤动物显著降低了土壤NH_4~+-N、NO_3~--N及TMN的含量(p0.05),均基本表现为对照驱除土壤线虫驱除所有土壤动物,表明土壤线虫和土壤动物的存在,能显著提高土壤中NH_4~+-N、NO_3~--N、无机总氮的含量。驱除土壤线虫和驱除所有土壤动物,还显著降低了三种土地利用类型土壤微生物量氮(MBN)、微生物量碳(MBC)的含量,显著提高了土壤pH(p0.05),显著提高了杨树人工林和杨农复合林的土壤MBC/MBN比值(p0.01),降低了农田的土壤MBC/MBN比值。(2)驱除线虫和驱除所有土壤动物均能显著降低三种土地利用类型的土壤净N矿化速率(p0.05),0~10cm土层土壤N矿化过程更易受土壤动物的影响。不同土地利用类型净N矿化速率从大到小基本表现为杨农复合林(0.17mg/kg/d)农田(0.14mg/kg/d)杨树人工林(0.12mg/kg/d);不同土壤动物处理间净N矿化速率从大到小基本表现为对照驱除线虫处理驱除所有土壤动物处理,表明土壤线虫和土壤动物的存在能显著提高土壤净N矿化速率。(3)不同土地利用类型土壤NH_4~+-N、NO_3~--N、TMN含量的季节差异显著(p0.05)。三种土地利用类型土壤NH_4~+-N含量的季节变化表现为夏秋春冬;NO_3~--N和TMN含量的季节变化:杨树人工林和杨农复合林均表现为夏秋春冬,农田表现为秋夏春冬。驱除线虫和驱除所有土壤动物降低了不同季节的土壤NH_4~+-N、NO_3~--N、TMN含量,但土壤动物基本上并没有改变它们的季节变化趋势。(4)不同土地利用类型土壤净N矿化速率季节差异显著。杨树人工林和农田的净N矿化速率在秋季出现最大值(分别为0.25mg/kg/d,0.29mg/kg/d),杨农复合林净N矿化速率最大值出现在夏季(0.45mg/kg/d)。驱除线虫和驱除所有土壤动物均显著降低了不同季节(冬季除外)的土壤净N矿化速率(p0.05),而未改变杨农复合林净N矿化速率的季节变化趋势,但驱除所有土壤动物处理影响了杨树林和农田的净N矿化速率的季节动态,杨树林和农田样地驱除所有土壤动物季节变化表现为夏秋春冬,对照表现为秋夏春冬。季节和土壤动物处理对净N矿化速率有显著的交互作用(p0.01)。