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浙江凤阳山不同林分土壤有机碳矿化研究

张洋  
【摘要】:本研究选择了浙江省凤阳山3个样地的林分进行采样分析,6种林分分别是凤阳湖柳杉林,凤阳湖混交林,石梁岙阔叶林,上于桥混交林,石梁岙杉木林,上于桥杉木林。运用室内恒温培养试验方法。运用室内恒温培养试验方法,研究80d内土壤有机碳矿化量和微生物碳氮大小在的动态过程,并比较土壤有机碳矿化量和微生物碳氮在不同林分、温度和深度上的差异。本研究还分析了有机碳矿化量、微生物碳氮、土壤肥力和土壤酶之间的相关性,结果表明:(1)土壤有机碳日均矿化量在不同深度间差异显著。6种林分的有机碳日均矿化量随深度增加而递减,0~20cm层(19.35 mLCO2·kg-1·d-1)显著高于20~40cm层(8.92mLCO2·kg-1·d-1)和40~60cm层(6.78 mLCO2·kg-1·d-1),20~40cm层和40~60cm层间的差异显著性因温度和林分的变化而不同。3个温度下,不同林分土壤有机碳日均矿化量间均不存在显著差异(P0.05),有机碳日均矿化量和培养时间之间符合对数关系。(2)土壤有机碳累积矿化量在不同温度间差异显著。6种林分的土壤有机碳累计矿化量均随温度增加而升高,30℃的土壤有机碳累积矿化值均显著高于10℃和20℃;除上于桥杉木林外,20℃的土壤有机碳累积矿化值显著高于10℃。石梁岙阔叶林的土壤有机碳累计矿化量(637.48 mLCO2·kg-1)显著高于凤阳湖混交林(518.21 mLCO2·kg-1)和凤阳湖柳杉林(502.63 mLCO2·kg-1),其余不存在显著差异(P0.05),有机碳累计矿化量和培养时间之间符合线性关系。(3)土壤有机碳矿化率在不同温度间差异显著。6种林分20℃和30℃的矿化率显著大于10℃,但20℃和30℃之间不存在显著差异(P0.05)。3个温度下土壤有机碳矿化率随深度增加而升高。土壤矿化率在20~40cm层和40~60cm层时,石梁岙阔叶林(3.81﹪)显著大于其他林分的,0~20cm层6林分间均不存在显著差异(P0.05)。(4)土壤微生物量碳在不同温度间差异显著。土壤微生物碳出现随温度升高而降低的趋势,除凤阳湖混交林外,其他林分在10℃时的微生物碳显著高于20℃和30℃,而20℃和30℃间的差异显著性因温度和林分的变化而不同。不同林分微生物碳之间不存在显著差异,范围为558mg/kg~686mg/kg;土壤微生物氮不同林分差异显著,凤阳湖柳杉林(36.47mg/kg)、凤阳湖混交林(35.57 mg/kg)和上于桥混交林(34.88 mg/kg)显著高于其他林分(24.62 mg/kg)。培养期间微生物碳和微生物氮均是先上升再下降,再上升后趋于平衡,和微生物碳的变化规律相似;土壤微生物C/N不同林分间差异显著,石梁岙阔叶林(25.55)、石梁岙杉木林(24.38)和上于桥杉木林(24.12)的微生物C/N显著高于其他林分,与微生物碳、氮的大小规律相反(P0.05)。(5)土壤微生物商和微生物氮/全氮在不同林分间差异显著。凤阳湖柳杉林和上于桥混交林的微生物商和微生物氮/全氮均显著大于上于桥杉木林和石梁岙阔叶林;土壤微生物代谢商除石梁岙阔叶林(0.105)的微生物代谢商显著大于凤阳湖柳杉林(0.068)外,其余不存在显著差异(P0.05)。三者的动态规律是先上升再下降最后趋于平衡,但微生物商、微生物氮/全氮与微生物代谢商的大小顺序不同,且6种林分的土壤微生物碳氮比值远小于微生物商。(6)4种土壤酶活性在不同林分间存在显著差异。上于桥混交林、凤阳湖柳杉林和上于桥杉木林的活性脲酶显著大于其他林分;上于桥混交林的蔗糖酶活性显著大于上于桥杉木林和石梁岙阔叶林,其他不存在显著差异;石梁岙阔叶林和石梁岙杉木林的酸性磷酸酶活性显著小于其他林分;石梁岙阔叶林和上于桥杉木林的过氧化氢酶活性显著大于其他林分。其他未指出林分之间均不存在显著差异(P0.05)。(7)相关性分析表明:微生物碳氮、土壤酶活性、土壤肥力间有着密切的相关性。脲酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶与有机碳、全氮和微生物氮之间具有极显著相关(P0.01),过氧化氢酶与有机碳和土壤碳氮比是负相关。4种土壤酶与速效钾和含水量的相关性未达到显著水平(P0.05)。而蔗糖酶仅和微生物碳(0.533*)有显著相关。微生物氮与有机碳和全氮具有极显著相关性(P0.01)。


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