施肥条件下樟树和湿地松人工林土壤氮矿化的季节动态

摘要

由于全球工农业的快速发展，导致大量活性N输入森林生态系统，森林土壤氮素的转换作为地球生物化学循环的一部分，对外源氮的输入的响应机也制备受关注，本研究以亚热带樟树(Cinnamomum camphora)和湿地松(Pinuselliottii)为对象，通过施氮及凋落物处理，用树脂芯法对樟树和湿地松林土壤氮矿化进行了为期1年的实验，施氮浓度梯度为：低氮(LN：5g·m-2)、中氮(MN：15g·m-2)、高氮(HN：30g·m-2)，分析了不同施肥浓度对土壤氮矿化的影响。并对在不同凋落物处理条件下的氮矿化特征进行了研究。研究结果如下：
　　 (1)樟树和湿地松林土壤中有效氮含量的季节差异性显著，均在10月份含量最高，樟树林有效氮含量在4月份最低，湿地松林1月份最低。两种森林类型土壤有效氮都以NH4+-N为主体，其中樟树林NH4+-N占土壤有效氮的69.6％-96.4％，湿地松林NH4+-N占土壤有效氮的73.2％-92.3％。
　　 (2)两种森林类型土壤净氮矿化量的季节差异性显著。樟树林在10月和4月出现土壤有效氮净积累，氮矿化量为正值，1月份和7月份土壤有效氮量消耗大于氮矿化量，净氮矿化量为负值：湿地松林在1、4、7月均为土壤有效氮的净积累，10月份为土壤氮净消耗。根据每个季度土壤的氮矿化速率，我们估算出该地区樟树和湿地松林一年的净有效氮矿化量分别为66.06kgN·hm-2和42.73kgN·hm-2。
　　 (3)经过对两种森林类型施氮肥处理后，发现樟树林土壤氮矿化量在1、4、7月份随施肥量的增加而增加，在10月份当施肥量达到高氮浓度时，氮矿化量出现下降趋势，但是仍比对照的氮矿化量高，说明对樟树和湿地松林进行施氮肥处理可以增加其土壤氮矿化速率；试验还表明，施肥处理可以显著增加这两种森林类型的土壤铵态氮的含量和氨化速率，但是对土壤硝态氮量和硝化速率没有产生显著影响。
　　 (4)去除和添加凋落物都显著增加了樟树和湿地松林土壤NH4+-N和有效氮含量，并且添加凋落物处理的NH4+-N和有效氮含量均大于去除凋落物处理。去除和添加凋落物处理对土壤NO3--N含量没有影响。