收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

施肥对柳树人工林土壤有机碳矿化及土壤肥力的影响

张晓艳  
【摘要】:柳树作为一种理想的短轮伐期速生用材树种,近年来,种植面积不断扩大,施肥已成为林木生产经营中的重要措施。然而,迄今人工林施肥中,仍然存在盲目性大、肥料浪费多、利用率低等不足,导致土壤养分的吸收利用和土壤有机质的矿化、合成等土壤生物小循环紊乱,严重影响土壤肥力和固碳减排。为此,以连云港市滨柳(Salix‘binliu’)人工林为研究对象,通过人工林不同N、P、K施肥处理,结合室内模拟培养试验,研究土壤有机碳矿化和土壤肥力状况,并采用主成分分析方法评价土壤肥力质量,旨在提出人工林合理施肥技术,为改善土壤肥力和促进固碳减排提供重要依据。研究结果表明: 1、施肥对柳树人工林土壤有机碳矿化有不同程度的促进作用。45天室内培养试验中,14种施肥处理下土壤有机碳矿化速率在前期、中期、后期总体表现出快、中、慢的趋势。N肥对提高土壤有机碳矿化速率和增加土壤有机碳矿化量作用最大,P肥次之,K肥最小。同时,随土层深度的增加,N、P、K肥对土壤有机碳矿化和土壤有机碳累积矿化量的影响逐渐减弱。经45天培养,处理5、7、10、11的有机碳累积矿化量均明显高于其它施肥处理,而处理3、6、8相对于CK略有增高,但与CK差异不显著。 2、14种施肥处理对柳树人工林土壤物理性质的影响并不明显。其中,处理8的土壤密度、最大持水量、田间持水量、毛管持水量、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、总孔隙度分别为对照(CK)的0.97、1.19、1.12、1.08、1.16、1.05、1.16倍,对土壤物理性质的影响作用略大于其它处理。 3、施肥对柳树人工林土壤化学性质的影响各不相同,其中,施肥对水解氮、有效磷、速效钾的影响较为明显,且随着氮、磷、钾肥用量的增加,土壤水解氮、有效磷、速效钾含量也逐渐增高,而施肥对全氮、全磷、全钾、有机质的影响不甚明显。14种施肥处理中,不同土层的水解氮最高含量均出现在处理11(N_3P_2K_2),上、中、下土层分别为115.84mg.kg~(-1)、104.65mg.kg~(-1)、83.31mg.kg~(-1),并与同土层CK差异显著;有效磷最高的是处理7(N_2P_3K_2),上、中、下土层分别为7.43mg.kg~(-1)、4.80mg.kg~(-1)、1.07mg.kg~(-1),比同土层CK显著增加;速效钾最高的是处理10(N_2P_2K_3),分别为501.73mg.kg~(-1)、399.53mg.kg~(-1)、264.94mg.kg~(-1),分别显著高于同土层CK;相同处理、不同土层的化学指标含量总体表现出一定的递减规律,即上>中>下。 4、人工林土壤酶活性受施肥的影响较大。0-20cm土层,脲酶活性和蔗糖酶活性均是处理3最高,分别为CK的1.74、1.36倍;中性磷酸酶和过氧化氢酶活性分别是处理9、5最高。20-40cm土层,脲酶活性、蔗糖酶活性分别在处理3、8最高,分别显著高于CK;中性磷酸酶和过氧化氢酶活性均是处理4最高。40-60cm土层,脲酶活性、蔗糖酶活性分别是处理4、7最高,并与CK差异显著;中性磷酸酶活性和过氧化氢酶活性分别在处理3、13最高,但与CK差异不显著。不同N水平下,土壤脲酶、蔗糖酶活性均在N1水平最高,分别与CK差异显著;不同N水平的中性磷酸酶和过氧化氢酶均表现出差异不显著的特点。不同P水平下,脲酶活性表现出P3明显高于P_1、P_2,蔗糖酶活性在P_2水平下最低,中性磷酸酶和过氧化氢酶受磷肥的影响不大。不同K水平下,脲酶在K_1水平下活性最高,而蔗糖酶、中性磷酸酶和过氧化氢酶活性在K_1、K_2、K_3水平下变化不明显。四种酶活性在不同土层大致表现出:上>中>下。 5、施肥对人工林土壤微生物量碳具有不同的影响。0-20cm土层,土壤微生物量碳含量最高的是处理3,与CK差异显著。随N、P、K肥的增加,土壤微生物量碳总体呈抛物线型变化趋势,说明肥料过多情况下反而导致微生物量碳有所减少;20-40cm土层,土壤微生物量碳含量是处理8最高,与CK相比达到显著性差异。不同N肥水平下的土壤微生物量碳含量大小依次为:处理N_0P_2K_2>处理N_3P_2K_2>处理N_1P_2K_2>处理N_0P_0K_0>处理N_2P_2K_2,其中,处理N_3P_2K_2比处理N_1P_2K_2、N_0P_0K_0有显著增加。P肥的增加对其影响不显著;K肥的影响与0-20cm土层大致相同;40-60cm土层,处理11的土壤微生物量碳含量显著高于CK,为49.73mg/kg,是CK的2.49倍。不同N肥水平下,处理N_3P_2K_2的含量最高,并显著高于CK。高磷肥的施用,反而抑制了土壤微生物量碳的增加,表现出P_2、P3水平下的含量与CK不显著。K_2水平下的土壤微生物量碳明显高于CK,而K_1、K_3对其影响不明显。此外,在土壤垂直方向上,各处理微生物量碳大致表现出随土层加深而降低的趋势。 6、通过对柳树人工林土壤的物理、化学、生物学指标进行主成分分析,结合14种施肥处理下的土壤肥力质量得分值,综合评价不同处理对土壤肥力质量的影响,得出处理8的效果最好。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 程淑兰,欧阳华,牛海山,王琳,高俊琴,张锋,田玉强;荒漠化逆转地区耕层土壤有机碳时空动态研究[J];兰州大学学报;2004年06期
2 李鸿博,史锟,徐德应;植物过程对土壤有机碳含量的影响[J];应用生态学报;2005年06期
3 李正才,傅懋毅,杨校生;经营干扰对森林土壤有机碳的影响研究概述[J];浙江林学院学报;2005年04期
4 于贵瑞,王绍强,陈泮勤,李庆康;碳同位素技术在土壤碳循环研究中的应用[J];地球科学进展;2005年05期
5 吕国红;周莉;赵先丽;贾庆宇;谢艳兵;周广胜;;芦苇湿地土壤有机碳和全氮含量的垂直分布特征[J];应用生态学报;2006年03期
6 迟传德;许信旺;吴新民;潘根兴;;安徽省升金湖湿地土壤有机碳储存及分布[J];地球与环境;2006年03期
7 于永强;黄耀;张稳;;华东地区农田土壤有机碳动态模拟研究——模型的验证与灵敏度分析[J];地理与地理信息科学;2006年06期
8 许信旺;潘根兴;曹志红;汪艳林;;安徽省土壤有机碳空间差异及影响因素[J];地理研究;2007年06期
9 吴建国;艾丽;苌伟;;祁连山中部四种典型生态系统土壤有机碳矿化及其影响因素[J];生态学杂志;2007年11期
10 杨继松;刘景双;孙丽娜;;温度、水分对湿地土壤有机碳矿化的影响[J];生态学杂志;2008年01期
11 邓祥征;姜群鸥;林英志;韩健智;;中国农田土壤有机碳贮量变化预测[J];地理研究;2010年01期
12 陈步峰;潘永军;史欣;肖以华;徐猛;;广州市典型森林土壤有机碳密度及储量生态特征[J];东北林业大学学报;2010年04期
13 胡慧蓉;马焕成;罗承德;胡庭兴;;森林土壤有机碳分组及其测定方法[J];土壤通报;2010年04期
14 张苏峻;黎艳明;周毅;苏志尧;;粤西桉树人工林土壤有机碳密度及其影响因素[J];中南林业科技大学学报;2010年05期
15 张固成;傅杨荣;何玉生;杨奕;郭跃品;张家友;马荣林;李随云;;海南岛土壤有机碳空间分布特征及储量[J];热带地理;2011年06期
16 柳云龙;章立佳;施振香;卢小遮;庄腾飞;;上海城市样带土壤有机碳空间变异性研究[J];长江流域资源与环境;2011年12期
17 吴琴;尧波;幸瑞新;朱丽丽;胡启武;;鄱阳湖典型湿地土壤有机碳分布及影响因子[J];生态学杂志;2012年02期
18 曹生奎;曹广超;陈克龙;陈亮;杨龙;卢宝梁;张良;;青海湖高寒湿地土壤有机碳空间分布分析[J];青海师范大学学报(自然科学版);2012年01期
19 孙慧兰;李卫红;杨余辉;杨玉海;;伊犁山地不同海拔土壤有机碳的分布[J];地理科学;2012年05期
20 王秀丽;张凤荣;朱泰峰;周建;吴昊;杨黎芳;;北京山区土壤有机碳分布及其影响因素研究[J];资源科学;2013年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘敏;;中国土壤有机碳研究综述[A];第二届中国林业学术大会——S10 林业与气候变化论文集[C];2009年
2 卢茜;唐英平;高人;尹云锋;马红亮;;温度和土地利用变化对土壤有机碳矿化的影响[A];中国地理学会百年庆典学术论文摘要集[C];2009年
3 吴庆标;王效科;郭然;;土壤有机碳稳定性研究进展[A];生态学与全面·协调·可持续发展——中国生态学会第七届全国会员代表大会论文摘要荟萃[C];2004年
4 王百群;苏以荣;吴金水;;应用稳定性碳同位素研究土壤有机碳的来源构成[A];中国科协2005年学术年会论文集——核科技、核应用、核经济论坛[C];2005年
5 安静;邓波;韩建国;杨富裕;;土壤有机碳稳定性影响因子的研究进展[A];农区草业论坛论文集[C];2008年
6 秦小光;宁波;殷志强;穆燕;;末次间冰期以来渭南黄土地区土壤有机碳碳库的演变[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
7 周莉;周广胜;;中国东北样带土壤有机碳对环境变化响应的研究[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集(下册)[C];2004年
8 李富山;韩贵琳;唐杨;吴起鑫;;喀斯特地区不同生态系统土壤有机碳氮特征:以贵州普定为例[A];中国矿物岩石地球化学学会第14届学术年会论文摘要专辑[C];2013年
9 邱海源;黄志伟;王宪;;区域土地利用方式对土壤有机碳的影响[A];第三届全国环境化学学术大会论文集[C];2005年
10 汪青;张平究;;退耕还湿对菜子湖湿地土壤有机碳组分与质量的影响[A];自然地理学与生态安全学术论文摘要集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 许信旺;不同尺度区域农田土壤有机碳分布与变化[D];南京农业大学;2008年
2 徐华君;中天山北坡土壤有机碳空间分布规律研究[D];中国矿业大学;2010年
3 王百群;黄土区侵蚀与干旱环境中土壤有机碳氮的变化与迁移[D];西北农林科技大学;2004年
4 王淑平;土壤有机碳和氮的分布及其对气候变化的响应[D];中国科学院研究生院(植物研究所);2003年
5 孙艳丽;开封城市土壤有机碳密度、组成及时空变化分析[D];河南大学;2011年
6 李典友;区域湿地和农田土壤有机碳变化研究[D];南京农业大学;2011年
7 仇开莉;沱江流域(内江段)农田土壤有机碳特征及固持能力测算[D];成都理工大学;2014年
8 刘云慧;华北平原农业土地利用对生物多样性和土壤有机碳变化的影响研究[D];中国农业大学;2004年
9 霍莉莉;沼泽湿地垦殖前后土壤有机碳垂直分布及其稳定性特征研究[D];中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所);2013年
10 许泉;南方水田土壤有机碳变化特征及保护性耕作增碳效应研究[D];南京农业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 侯洁;射洪县不同尺度土壤有机碳密度特征研究[D];四川农业大学;2010年
2 岳曼;延安地区土壤有机碳空间分布模型建立与储量估算[D];西北农林科技大学;2008年
3 徐欢欢;艾比湖湿地土壤有机碳及其组分含量垂直分布研究[D];福建师范大学;2010年
4 游浩辰;林地土壤有机碳遥感反演及空间分异研究[D];福建农林大学;2012年
5 赵志敏;中天山垂直带土壤有机碳与植被有机碳的空间耦合分析[D];新疆大学;2008年
6 陈锦盈;中国几个气候带不同生态系统土壤有机碳分解动态及其通用模型探索[D];南京农业大学;2008年
7 谢光洪;乌鲁木齐河流域土壤有机碳影响因素研究[D];新疆大学;2010年
8 史学军;中国东部典型区域土壤有机碳和土壤凋落物分解特征研究[D];南京农业大学;2009年
9 冯金侠;长三角农田土壤有机碳密度及碳收集效应研究[D];南京农业大学;2005年
10 周莉;中国东北样带土壤有机碳对环境变化响应的研究[D];中国农业大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 步宣;全球循环与土壤有机碳[N];中国矿业报;2010年
2 中国科学院南京土壤研究所 李珍素;人为因素影响土壤有机碳含量[N];农资导报;2006年
3 李云;中国耕作土壤固碳有潜力[N];地质勘查导报;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978