不同林龄杉木人工林细根氮稳定同位素组成及其对氮循环的指示

摘要

通过测定中国亚热带5个不同林龄(3、8、14、21、46a)杉木人工林不同序级细根氮稳定同位素(δ15N)组成,研究它们对土壤净氮矿化、硝化速率的指示并将其与叶片δ15N值对土壤氮循环速率的指示作用进行对比,从而探索研究植物同位素对土壤氮循环状况的指示作用.结果显示,不同林龄杉木人工林细根δ15N值间具有极显著差异,3年生幼林与46年生老林显著高于其他林分.不同序级细根δ15N值间的差异未达到显著水平,但具有随着序级增大δ15N值逐渐降低的趋势.细根δ15N值与土壤净氮矿化和净硝化速率间均具有极显著相关性,并有随着细根序级减小相关性逐渐增加的趋势,而叶片δ15N值与土壤氮循环速率间则不具有显著相关性.研究结果表明,相较叶片来说,细根氮稳定同位素组成能更好地指示土壤氮循环速率,且序级越小的细根指示作用越强;细δ15N值反映出尽管中国亚热带地区氮沉降现象严重,氮素可能仍是处于速生期杉木人工林生长的限制因素.