冻融过程对5种长白山森林土壤碳氮转化的影响

发布时间：2020-06-05 19:50

【摘要】：为了研究春、秋两季土壤冻融过程对碳氮周转的影响,以长白山地区5种林型的土壤为研究对象,利用原位培养连续取样法,测定和分析了土壤微生物量碳(Mc)氮(MN)、铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)、可溶性总碳(TSC)和可溶性总氮(TSN)在春、秋两季冻融期间的含量动态变化和氮素矿化和硝化的时空动态变化格局。结果表明:1.土壤春、秋两季冻融过程中,5种林型土壤微生物量碳、氮的时间变化动态不同,且土壤微生物量碳、氮表现出明显的垂直空间异质性。除个别时期外,0-10 cm层土壤微生物量氮显著高于10-20 cm层,0-10 cm层土壤微生物量碳亦显著高于10-20 cm层土壤。2.在春季解冻过程中,5种林型0-10 cm层土壤TSN含量时间变化动态基本一致,春季解冻期最大TSN释放量出现在解冻中后期,而秋季结冻期最大TSN释放量出现在解冻后期,春季解冻期下层土壤与上层保持较好的一致性。秋季结冻期除红松阔叶林个别时期亦与上层土壤保持较好的一致性。在春季解冻过程中土壤TSC含量在5种林型中均表现出先增加,后减少的趋势。在秋季结冻过程中,除个别时期上下层土壤TSC含量保持较好的一致性。3.从春季解冻期间NH4+-N和NO3--N释放的时间特征来看,5种林型上层土壤基本表现出相同规律,即NH4+-N在解冻中后期达到较大峰值,而NO3--N解冻末期达到最大积累量,NO3--N下层土壤动态变化与上层土壤保持一致。5种林型土壤在秋季结冻期间NH4+-N和NO3--N释放的时间特征同样表现出相同规律,各林型NH4+-N含量在结冻中后期达到峰值,NO3--N在结冻末期达到最大释放量。4.在春季解冻过程中,硬阔叶林、长白松林、红松阔叶林和次生白桦林在解冻中期净氮矿化剧烈,蒙古栎林在结冻中后期剧烈。长白松林和红松阔叶林净氮矿化率较其余3种林型低,5种林型在整个解冻期间上下层土壤净氮矿化无明显垂直性差异。在秋季结冻过程中,5种林型较春季解冻时期正净氮矿化量增加,硬阔叶林在整个结冻期矿化正负波动,个别时期净氮矿化率偏低,长白松林、次生白桦林、红松阔叶林和蒙古栎林在结冻末期净氮矿化剧烈,增加了净氮矿化。
【图文】：

出“水平直线”特征，水分变化波动小。长白松林变化趋势与硬阔叶林相似。长逡逑白松林在整个解冻期间上下层土壤显著低于其它４种林型，硬阔叶林含水量显著逡逑高于于其它４种林型。上层土壤含水量显著高于下层土壤（图２）。逡逑２「Ｋ逦－－－ａ－－邋－ｏ－ｉｏ逡逑１．５逦－逦丁逦ＩＴ邋ｒ邋５逦＂逦°＇１０逡逑0．５邋－邋＊￣ｔ－—？￣￣．￣￣＊￣￣■■逡逑：：丨逡逑？逦｜逦０逦ｈ邋■逦■喜■一逦，逦，，—＾ｇ逡逑ｅ邋Ｓ邋0邋逦１逦１逦１逦１逦１逦１逦＞逦１逦＾逦逦逦逦逡逑＾逦Ｉ逦Ａ－５逦ｒ逦８逦＾逡逑Ｉ邋１逦Ｉ．ｆ．ＣＴ－逡逑０５邋ｍ￣＾——ｍ￣

ｍｇ／ｋｇ（蒙古栎林结冻后期），其中在结冻后期达到ＮＫＵ＋－Ｎ含量峰值，分别是结冻逡逑初期ＮＨ４＋－Ｎ释放的８．４倍（硬阔叶林）、４．２倍（长白松林）、４．３倍（次生白桦林）、逡逑１２．８倍（红松阔叶林）和１．６倍（蒙古栎林）（图１４）。逡逑５种林型下层土壤在整个结冻期ＮＨ４＋－Ｎ含量动态变化同样表现出较好的一逡逑致性，最大峰值出现的时期与各林型相应的上层土壤保持一致（图１４）。各林型在逡逑结冻后期（１２月２日）最大ＮＨ４＋－Ｎ释放量分别为３３．７±邋３．４邋ｍｇ／ｋｇ（硬阔叶林）、９．７逡逑±１．１１１１§／１落（长白山松林）、１５．２±３．７１１１§／＾（次生白桦林）、１３．２±１．８１１１§／１

本文编号：2698527