模擬氮沉降對(duì)落葉松人工林土壤碳收支過(guò)程的影響.pdf

1、在東北林業(yè)大學(xué)帽兒山實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)26年生落葉松人工林中，連續(xù)3年(2013～2015年)施加NH4NO3模擬氮沉降試驗(yàn)（對(duì)照（CK，0g N·m-2·a-1）、低氮(N1，5g N·m-2·a-1)、中氮(N2，10gN·m-2·a-1)、高氮(N3，15g N·m-2·a-1))，研究不同氮沉降水平對(duì)土壤碳輸入（凋落物分解，細(xì)根周轉(zhuǎn)）和碳輸出（土壤呼吸）過(guò)程的影響，從而揭示土壤碳庫(kù)變化的影響機(jī)制。研究結(jié)果表明:
　　(1)低氮和中氮

2、處理顯著提高落葉松人工林凋落物分解的碳釋放率(P＜0.05)，高氮?jiǎng)t無(wú)顯著影響（P＞0.05）。凋落物葉片氮含量隨氮沉降增加呈增加趨勢(shì)，碳氮比呈降低趨勢(shì)。
　　(2)模擬氮沉降降低落葉松人工林細(xì)根年產(chǎn)量和周轉(zhuǎn)速率，二者均在高氮處理下顯著降低（P＜0.05），在低氮和中氮處理下與對(duì)照間差異不顯著（P＞0.05）。通過(guò)極差法計(jì)算的細(xì)根年生產(chǎn)量最低(31.44～62.63g·m-2·a-1)，平衡轉(zhuǎn)移法最高(97.25～193.86g·

3、m-2·a-1)，積分法居中間（33.76～86.32g·m-2·a-1）。細(xì)根分解的碳釋放率變化趨勢(shì)同凋落物一致，均在低氮和中氮處理下顯著提高（P＜0.05），在高氮處理下無(wú)顯著變化（P＞0.05），細(xì)根氮含量隨氮沉降增加呈升高趨勢(shì)，碳氮比呈降低趨勢(shì)。
　　(3)隨模擬氮沉降時(shí)間增長(zhǎng)，落葉松人工林土壤呼吸速率的變化趨勢(shì)有所改變。起初，氮沉降處理均顯著提高土壤呼吸速率（P＜0.05），而后，低氮處理仍呈促進(jìn)效應(yīng)（P＜0.05），中

4、氮和高氮處理則由促進(jìn)（P＜0.05）轉(zhuǎn)為抑制(P＜0.05)效應(yīng);土壤微生物呼吸速率在低氮處理下提高（P＞0.05），在中氮和高氮處理下顯著降低(P＜0.05);細(xì)根呼吸速率在氮沉降處理下無(wú)顯著變化（P＞0.05）。
　　(4)模擬氮沉降顯著影響落葉松人工林土壤有機(jī)碳含量。低氮和中氮處理顯著提高土壤總有機(jī)碳(TOC)(P＜0.05)和可溶性有機(jī)碳(DOC)含量(P＜0.05)，高氮處理無(wú)顯著影響（P＞0.05）;低氮處理顯著提高土

5、壤微生物量碳(MBC)和易氧化碳(LOC)含量(P＜0.05)，中氮和高氮處理對(duì)MBC含量無(wú)顯著影響（P＞0.05），顯著降低LOC含量（P＜0.05）。土壤pH值隨氮沉降增加逐漸降低，各處理間均差異顯著（P＜0.05）。
　　綜上所述，落葉松人工林土壤碳排放（土壤呼吸）過(guò)程在低氮處理(N1)下受到促進(jìn)，在中氮和高氮處理下(N2和N3)由促進(jìn)轉(zhuǎn)為抑制;土壤的碳輸入（凋落物和細(xì)根分解）過(guò)程在低氮和中氮處理下受到促進(jìn)，在高氮處理下無(wú)變