云南哀牢山中山湿性常绿阔叶林土壤氮矿化研究

摘要

2003 年10 月至2005 年10 月，我们用封顶埋管法对徐家坝地区典型的中山湿性常绿阔叶林的土壤氮有效性和氮矿化进行了连续24 个月的研究。同时，我们进行一系列的试验处理控制土壤碳的输入，以探讨土壤地上地下碳的输入与土壤氮矿化之间的关系。这些处理有：a.利用树皮环割处理(环割)控制光合作用产物向地下的输入; b.利用去除地面凋落物处理(去凋)控制地上碳输入; c.利用切断树根处理(切根)控制根系分泌物和根凋落物。我们的研究结果如下： 1. 土壤有效氮含量季节变化为22.96-68.20mgN·kg-1，其中铵态氮的含量(10.89-47.85mgN·kg-1)大于硝态氮含量(1.48-31.74mgN·kg-1)，NH4-N 占总有效氮的42％-94％，是有效氮的主体；有效氮总量干湿季节变化均极显著，NH4-N 在湿季末最高，干季末最低，NO3-N 湿季初最高，湿季末最低。 2. 只有干季初的有效氮出现消耗大于积累，而其它培养期均是积累大于消耗。该地区一年的净有效氮矿化总量为159.23kgN·hm-2 (土壤层0-15cm)。 3. 净矿化速率、净氨化速率、净硝化速率的干湿季节变化均不显著，原因在于土壤重量含水量全年维持在一个很高的水平(1.16±0.13kg·kg-1)，并且土壤内部环境的干湿季节变化平缓，且这种变化滞后于大气的降雨量变化。 4. 环割处理一年内增加了有效氮含量，而随着时间的推移，这种影响逐渐消失，但环割处理会显著增加铵态氮的含量。而对于土壤净矿化速率，环割处理只对净硝化速率有显著的减小效应，而对总净矿化速率以及净氨化速率均没有影响。据此我们认为，植物的光合作用以及光合作用向根部运输的光合产物是影响土壤中铵态氮含量的重要因素，也和土壤净硝化速率有密切关系，但与土壤总有效氮含量以及总净矿化速率没有显著影响。 5. 去凋处理会显著增加有效氮含量，而对净氮矿化速率没有影响。这说明：土壤地上碳输入与有效氮含量之间有密切联系，而与净氮矿化速率没有直接联系。 6. 切根处理会显著减少有效氮含量，而对净氮矿化速率没有影响。这说明：根系分泌的有机物和根凋落物强烈控制着土壤有效氮含量，而不对净氮矿化速率产生影响，同时，减少根系分泌的有机物和根凋落物向土壤的输入，将显著降低土壤有效氮含量。 7.我们的结论是：土壤地上地下碳输入是影响土壤有效氮库储量的重要因素，但与土壤氮净矿化速率没有直接联系。