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不同林分类型土壤氮有效性研究

向升华  
【摘要】: 森林土壤N贮量通常占整个生态系统的90%以上,但只有土壤N矿化所提供的占土壤全N 1-5%左右的无机N(NH_4~+-N和NO_3~--N)才是植物吸收和造成环境污染的最主要的形式。本研究采用PVC顶盖埋管法,从2007年5月-2008年1月,每月月初定期取样,对福建南平17龄、89龄杉木林以及松杂混交林土壤无机N含量动态和N矿化动态进行研究,并测定的相关的影响因子。旨在为深入开展杉木人工林的N循环研究奠定基础,为提高杉木人工林土壤肥力、生产力以及指导杉木人工林可持续经营和管理提供科学依据。 结果表明,从研究期间土壤无机N平均含量(mg·kg~(-1))看,杂木林(58.93)17龄林(50.20)89龄林(49.44),杂木林的N有效性大于杉木林,而17与89龄林的接近。从研究期间土壤N矿化能力看,平均净氨化速率(mg·kg~(-1)·30d~(-1))杂木林(9.71)89龄林(7.59)17龄林(6.41),但平均净硝化速率(mg·kg~(-1)·30d~(-1))89龄林(7.42)17龄林(5.57)杂木林(-0.66);净硝化/净矿化量的比例89龄林(49.14%)大于17龄林(46.36%),杂木林净硝化/净矿化量的比例为负值(-6.92%)。这说明对于杉木林而言,89龄林提供N素的能力稍大于17龄林,但是其N素损失的潜力也大于89龄林;杂木林提供NH_4~+-N能力较强,这可能与其自身的机制有关。可见,随着杉木人工林林龄的增加,土壤N有效性增强,但其N素损失的能力也增大;杉木林取代杂木林后,土壤N有效性降低;杂木林到一定阶段可能会形成自身的一种保N机制。 土壤温度、湿度对土壤N有效性影响较大,大多数情况下土壤N矿化速率与土壤温度、湿度呈正相关,特别是杉木林的净硝化速率。土壤容重、C/N比、pH值等也能影响土壤N有效性。凋落物的木质素含量、木质素/N比、LDOC对土壤N有效性影响较大,土壤N有效性与1个月前、2个月前的LDOC呈一定的相关性。净氨化速率、净矿化速率与初始NH_4~+-N含量呈极显著负相关,与△MBC显著负相关,DOC、MBC、△DOC、△MBC对NH_4~+-N和NO_3~--N含量有一定影响,这些都与矿化-固定过程中有机碳化合物对微生物的影响以及微生物对NH_4~+-N的偏好有关。


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