氮沉降对鼎湖山常绿阔叶林土壤生态的影响

摘要

为探索氮沉降引起的南方土壤酸化加剧,从而对土壤生态的影响,本文通过原位进行对照(N0,0 g N·hm^(-2)·a^(-1))和不同氮浓度(N1,5.0×10^(4)g N·hm^(-2)·a^(-1);N2,10.0×10^(4)g N·hm^(-2)·a^(-1);N3,15.0×10^(4)g N·hm^(-2)·a^(-1);N4,20.0×10^(4)g N·hm^(-2)·a^(-1))处理,对鼎湖山常绿阔叶林进行4年连续氮沉降模拟试验,考察氮沉降对鼎湖山常绿阔叶林下土壤中微生物群落和土壤养分含量的影响情况。结果表明:(1)鼎湖山常绿阔叶林的土壤温度和湿度都呈现出先升后降的变化趋势;在一年中,12月和翌年1月是土壤温度和湿度最低的时间,8月是土壤温度和湿度最高的时间;(2)通过双因素方差分析可知,鼎湖山常绿阔叶林土壤受氮沉降现象影响显著,土壤碱解氮和全氮含量、土壤有机碳含量、以及土壤中的速效磷含量均呈现出显著的变化趋势,氮沉降对土壤有机碳、碱解氮、全氮及速效磷含量因为氮沉降而增加,不同处理中,N2处理和N4处理之间的含量差异未达到显著水平(P>0.05);土壤pH值受氮沉降影响降低,土壤全磷含量受氮沉降影响并未达到显著水平(P>0.05);(3)氮沉降显著的影响常绿阔叶林下土壤中微生物量碳和氮含量,土壤生物量碳受氮沉降影响含量增加;相比于对照N0,氮处理对土壤中微生物量碳和微生物量氮影响复杂,随着氮处理浓度的升高,土壤中微生物量碳及微生物量氮含量表现出先增后降的变化趋势,N3处理生物量炭和生物量氮含量均显著高于其他几个氮浓度处理(P0.05),两者显著高于对照(P0.05);(4)氮沉降导致了土壤细菌总量和真菌总量的增加,氮沉降导致了土壤放线菌、丛枝菌根真菌、腐生真菌以及革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的增加,氮沉降还导致了土壤多样性指数的增加;相比对照N0处理,土壤细菌总量和真菌总量均随氮浓度的增加呈先增后降的趋势,土壤放线菌、丛枝菌根真菌、腐生真菌、革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌数量也随但浓度的增加呈先增后降的变化趋势,土壤多样性指数随着氮浓度的增加同样呈先增加后降低的变化趋势,N3处理的各项指标均显著高于其他几个处理(P0.05),但二者的各指标均显著高于N0(P<0.05);(5)由结构方程模型可知,与年份相比,微生物群落受氮处理的浓度影响更大,但总体而言,土壤微生物群落受土壤pH值的影响最大。