川南竹林表层土壤有机碳氮组成特征研究

摘要

竹林土壤碳氮库是全球碳氮汇的重要组分之一，探讨其土壤有机碳氮组分的变化规律，可为解释土壤碳氮库变化对气候变化的响应提供依据。本研究选取川南泸州市具有代表性的9种竹林（慈竹林Dendrocalamus affinnis、撑绿竹林Bamdusa pervariabilisDendrocalamopsis daii、毛竹林Phyllostachys pubescences、硬头黄竹林 Bambusa rigida、绵竹林Bambusa intermedia、麻竹林Dendrocalamus latiflorus、西凤竹林 Bambusamultiplex、苦竹林Pleioblastus amarus、方竹林Chimonobambusa quadrangularis)为研究对象，探讨不同竹林间表层土壤碳氮组分的变化规律，旨在了解:表层土壤有机碳氮组分在不同竹林下的变化特征及各组分间的相互关系，进一步揭示不同竹林表层土壤有机碳氮组分特征及其影响因素，为未来泸州竹林支柱产业发展状况下竹林土壤碳氮储量的估算及竹林土壤管理提供参考。
　　(1)不同竹林间表层土壤总有机碳含量的平均值为11.56g/kg，变幅为91.72％。研究发现，不同竹林间表层土壤有机碳组分含量差异显著。苦竹林表层土壤易氧化有机碳、轻重组有机碳含量大于其它8种竹林;表层土壤可溶性有机碳含量呈现出方竹林＞苦竹林＞绵竹林＞毛竹林＞硬头黄竹林＞撑绿竹林＞西凤竹林＞麻竹林＞慈竹林的变化规律;表层土壤颗粒有机碳含量介于0.89～18.39g/kg之间，变幅为95.16％，其中，绵竹林含量最高，慈竹林最低;苦竹林表层土壤微生物量碳含量最高为147.73mg/kg，是最低值慈竹林的3.24倍。
　　(2)研究区竹林表层土壤全氮的平均含量为1.15g/kg，变幅为67.92％。不同竹林全氮含量变异系数为9.25～40.59％，其中，麻竹林属弱变异，其余8种竹林均达到中等变异水平。表层土壤碱解氮含量为49.38～173.30mg/kg，且苦竹林＞毛竹林＞方竹林＞绵竹林＞麻竹林＞撑绿竹林＞硬头黄竹林＞西凤竹林＞慈竹林;表层土壤可溶性有机氮含量在7.31～16.08mg/kg之间，且毛竹林、绵竹林、苦竹林、方竹林极显著高于慈竹林、撑绿竹林、硬头黄竹林、麻竹林、西凤竹林(P＜0.01);表层土壤铵态氮含量在2.24～7.66mg/kg之间变化，其变幅达70.76％;苦竹林表层土壤硝态氮含量最高，其次是方竹林，二者都极显著高于其它竹林;表层土壤微生物量氮含量在不同竹林间为11.11～21.39mg/kg，其中，毛竹林最高，慈竹林最低。
　　(3)本研究中，土壤pH值与各碳组分的相关性达极显著水平(P＜0.01），表明土壤pH值微小变化将会对各碳组分造成极显著影响。全磷与易氧化有机碳、轻重组有机碳呈极显著正相关(P＜0.01)，速效磷与与重组有机碳呈显著正相关(P＜0.05）。可见，土壤磷素是导致碳含量变化的关键因子。同时，土壤碳组分还受到土壤含水量的影响(P＜0.01)。此外，盖度与重组有机碳呈显著负相关，相关系数为-0.434。
　　(4)土壤pH值与碱解氮、可溶性有机氮、微生物量氮呈极显著负相关(P＜0.01）。全磷与碱解氮、硝态氮、无机氮呈极显著正相关（P＜0.01），与微生物量氮呈显著正相关（P＜0.05）。速效磷与硝态氮呈极显著正相关(P＜0.01），与无机氮呈显著正相关但相关系数不大(P＜0.05）。除土壤铵态氮之外，其余氮组分均会受到土壤含水量的极显著影响(P＜0.01)。竹子高度与铵态氮呈显著正相关，相关系数为0.396;盖度与土壤全氮、碱解氮呈显著负相关，相关系数分别为:-0.358、-0.391，这表明竹林盖度能够较好的反映其含量变化特征。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 立题背景及意义

1．2 研究现状综述

1．2．1 竹林土壤总有机碳研究进展

1．2．2 土壤有机碳组分研究进展

1．2．3 竹林土壤全氮研究进展

1．2．4 土壤氮组分研究进展

1．2．5 竹林土壤碳氮比研究进展

1．3 研究目标与内容

1．4 拟解决的关键问题

2 材料与方法

2．1 研究区概况

2．2 样地布置与常规生态调查

2．3 土样采集

2．4 指标测定

2．4．1 土壤常规指标

2．4．2 土壤碳组分

2．4．3 土壤氮组分

2．5 数据处理与分析

2．6 技术路线

3 结果与分析

3．1 不同竹林土壤总有机碳及碳组分变化特征

3．1．1 土壤总有机碳

3．1．2 可溶性有机碳

3．1．3 易氧化有机碳

3．1．4 颗粒有机碳

3．1．5 轻组有机碳

3．1．6 重组有机碳

3．1．7 微生物量碳

3．1．8 有机碳组分之间的相关关系

3．1．9 讨论

3．2 不同竹林土壤全氮及氮组分变化特征

3．2．1 全氮

3．2．2 碱解氮与可溶性有机氮

3．2．3 铵态氮与硝态氮

3．2．4 微生物量氮

3．2．5 碳氮比

3．2．6 微生物量碳氮比

3．2．7 氮组分之间的相关关系

3．2．8 讨论

3．3 不同竹林土壤pH与磷素变化特征

3．3．1 pH

3．3．2 磷素

3．3．3 讨论

3．4 竹林土壤碳氮影响因素分析

3．4．1 pH和P对碳氮的影响

3．4．2 生物因子对土壤碳氮的影响

4 结论

5 展望

参考文献

致谢