氮沉降对沐川县几种林分土壤氮素组分影响

摘要

森林生态系统是生物圈的重要组成部分，具有重大意义。氮沉降的增加可能会破坏森林生态系统结构和功能，并影响森林的氮循环。大气氮沉降已经引起了人们的高度重视。土壤中的氮素既与生物体的生长和发育密切相关，也在碳—气候—氮的相互关系中起着非常重要的作用。因此，本文以四川省乐山市沐川县天然常绿落叶阔叶林（以下简称天然林）及其人工更新后形成的檫木林、水杉林、柳杉林为研究对象，研究氮沉降对四种林分土壤氮素组分的影响。模拟氮沉降试验包括4个水平，分别为对照（CK，0kg N·hm-2·a-1），低氮(LN，50 kg N·hm-2·a-1)，中氮(MN，100kg N·hm-2·a-1)和高氮（HN，150 kg号N·hm-2·a-1）。主要研究结果如下:
　　(1)各林分（天然林、柳杉林、檫木林、水杉林）在相同氮沉降水平条件下，不同土层土壤硝态氮、铵态氮、全氮、颗粒有机氮、活性有机氮、富里酸氮、胡敏酸氮含量均随土壤深度的增加而降低(0～10 cm＞10～20 cm＞20～30 cm＞30～40cm)。
　　(2)氮沉降提高了天然林、檫木林、柳杉林、水杉林不同土层土壤硝态氮、铵态氮的含量，HN处理对土壤硝态氮和铵态氮含量的增加作用最强，不同林分土壤硝态氮含量在LN、MN、HN处理下的增加范围:天然林为8.02～40.05％，檫木林为7.70～41.55％，水杉林为7.24～41.94％，柳杉林为9.98～36.80％。土壤铵态氮含量在LN、MN、HN处理下的增加范围:天然林为16.54～54.69％，檫木林为16.10～50.33％，水杉林为15.67～55.76％，柳杉林为14.20～42.07％。总体来说氮沉降提高了无机氮含量和土壤氮素的有效性。
　　(3)氮沉降对天然林、檫木林、柳杉林、水杉林的不同土层土壤全氮含量无显著影响。
　　(4)氮沉降对天然林、檫木林、柳杉林、水杉林的不同土层土壤颗粒有机氮(PON)含量无显著影响，但在0～10 cm和10～20 cm土层，与CK处理相比，氮沉降有促进土壤PON含量增加的趋势。
　　(5)氮沉降明显提高了天然林、檫木林、柳杉林不同土层土壤活性有机氮的含量，而水杉林中氮沉降对土壤活性有机氮的影响差异不显著。总的来说，LN处理对四种林分土壤活性有机氮无显著影响，MN处理显著增加了天然林和檫木林各土层及柳杉林0～10cm和水杉林0～10cm土层土壤活性有机氮含量;天然林MN、HN处理增加范围为7.76～22.04％，柳杉林和檫木林MN处理增加范围为6.47～13.10％、8.99～20.11％，HN只显著增加了天然林土壤活性有机氮含量，对其他林分无显著影响。随着土层加深，氮沉降对土壤活性有机氮的影响越小。
　　(6)氮沉降对天然林、檫木林、柳杉林、水杉林不同土层土壤富里酸氮和胡敏酸氮含量无显著影响，但在各个土层，与CK处理相比，氮沉降有增加土壤富里酸氮和胡敏酸氮含量的趋势。
　　(7)不同林分LN处理、MN处理、HN处理土壤全氮含量表现为天然林最高，柳杉林最低;铵态氮、硝态氮、颗粒有机氮、活性有机氮、胡敏酸氮及富里酸氮均表现为天然林＞檫木林＞水杉林＞柳杉林，说明天然林人工更新后，土壤全氮、铵态氮、硝态氮、颗粒有机氮、活性有机氮、富里酸氮、胡敏酸氮含量明显下降。

目录

声明

摘要

1 前言

2 文献综述

2．1 氮沉降及其来源

2．2 氮沉降的研究进展

2．2．1 国外研究概况

2．2．2 国内研究概况

2．3 氮沉降对森林生态系统的影响

2．3．1 氮沉降加速了森林土壤酸化

2．3．2 氮沉降可导致森林的营养失调

2．3．3 氮沉降可导致森林对胁迫敏感性的增强

2．3．4 氮沉降对森林土壤氮淋溶的影响

2．3．5 氮沉降对生物多样性的影响

2．4 氮沉降对森林土壤氮素组分的影响

2．4．1 氮沉降对土壤铵态氮、硝态氮的影响

2．4．2 氮沉降对土壤全氮的影响

2．4．3 氮沉降对土壤颗粒有机氮的影响

2．4．4 氮沉降对土壤腐殖质氮的影响

2．4．5 氮沉降对土壤活性有机氮的影响

3 研究方案

3．1 研究区概况

3．2 研究内容及方法

3．2．1 样地设置

3．2．2 样品采集与测定

3．2．3 数据统计分析

4 结果与分析

4．1 土壤硝态氮对氮沉降的响应

4．2 土壤铵态氮对氮沉降的响应

4．3 土壤全氮对氮沉降的响应

4．4 土壤颗粒有机氨对氮沉降的响应

4．5 土壤活性有机氮对氮沉降的响应

4．6 土壤腐殖质有机氮对氮沉降的响应

4．6．1 土壤富里酸氮对氮沉降的响应

4．6．2 土壤胡敏酸氮对氮沉降的响应

5 讨论

5．1 不同土层土壤氮素对氮沉降的响应

5．2 土壤有效氮对氮沉降的响应

5．3 土壤全氮对氮沉降的响应

5．4 土壤颗粒有机氮对氮沉降的响应

5．5 土壤活性有机氮对氮沉降的响应

5．6 土壤腐殖质有机氮对氮沉降的响应

6 结论

7 研究不足与展望

参考文献

致谢