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东太湖湖滨带生态防护林土壤氮时空变异特征

孙磊  
【摘要】:目前太湖水污染状况日益严重,水体富营养化形势严峻。湖滨带作为湖泊生态系统中的重要的生态保护屏障,对于缓解水体富营养化具有及其重要的意义。湖滨带的土壤氮素矿化过程的研究能够进一步阐明湖滨带防护林重要的生态屏障功能。本研究选取苏州东太湖湖滨带中3种典型生态防护林,以无林地做对照,采用室内原状土矿化培养法和野外采样分析的方法对不同林带下土壤矿质氮的动态和氮矿化进行了研究。通过分析比较防护林与无林地土壤氮含量动态变化差异,旨在弄清太湖湖滨带不同林带的土壤的矿质氮量和氮矿化速率的动态变化及其各种影响因子的相关性。同时试探讨不同林带对氮元素的截留作用,为筛选出适宜的树种,合理构建和优化环太湖生态防护林带提供科学依据。主要结论如下: (1)3种典型生态防护林带下土壤全氮、有效氮和硝态氮含量均高于无林地土壤,具体表现为:香樟林带广玉兰林带杨树林带无林地,铵态氮含量方面防护林带也均高于无林地,表现出广玉兰林带香樟林带杨树林带无林地的特点。铵态氮、硝态氮、有效氮及全氮各指标呈明显的季节性波动,即冬季秋季春季夏季。在不同季节,温度是影响土壤有效氮高低的重要因素。在垂直方向上均表现为上层中层下层的特点,说明防护林土壤有效氮主要存在于表层土壤中,深层土壤的含量相对较少。 (2)在实验室条件下,将不同林带和无林地下土壤分别置于5℃、15℃、25℃和35℃人工气候箱中培养30d。结果表明无论是无林地土壤还是生态防护林下土壤,土壤矿质氮含量、氮硝化速率、氮矿化速率总体趋势均表现为随温度的升高而增加;在相同温度下,不同生态防护林下土壤的矿质氮含量、氮矿化速率总体趋势均表现为:香樟广玉兰杨树无林地。 (3)不同林带土壤氮矿化的季节动态研究结果显示,土壤氨化量、硝化量、矿质氮的含量在不同季节均表现夏季秋季春季冬季的特点,且均在夏季达到最大值。土壤的氮硝化速率和氮矿化速率随着温度的升高而增加,在夏季达到最大值,表现为香樟杨树广玉兰无林地,土壤矿化速率表现为香樟广玉兰杨树无林地,表现出夏季秋季春季冬季的特点。 (4)相关性分析结果表明:土壤温度、湿度和土壤铵态氮、土壤矿质氮都有显著的相关性(p0.05);土壤全氮、有机碳、pH都与土壤铵态氮、土壤矿质氮有极显著的相关关系(p0.01),但与土壤的硝态氮之间没有显著的相关性(p0.05)。土壤的铵态氮和土壤矿质氮之间有极显著的相关关系(p0.01)。


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