模拟氮沉降对华西雨屏区天然常绿阔叶林表层土壤养分的影响

发布时间：2020-10-26 09:42

　　 随着工业化进程的加快,大量化石燃料燃烧和工业废气的排放,使大气活性氮急剧升高,随之增加的氮沉降正逐渐改变陆地生态系统结构的完整性和功能的稳定性,人类社会可持续发展面临严重威胁。氮沉降的危害已成为全球广泛关注的热点问题,特别是对森林生态系统的影响。基于此,本文以华西雨屏区常绿阔叶林表层(0～20cm)土壤为研究对象,采用原位模拟氮沉降的方法,从2014年3月至2015年12月,对森林表层土壤pH和养分进行了研究,旨在为研究氮沉降对森林生态系统的影响提供基础数据,进而为天然常绿阔叶林经营与管理提供参考。试验共设计了 4个氮处理水平,分别是对照(CK,0kgNhm~2a~(-1))低氮(LN,50kgNhm~2a~(-1))、中氮(MN,150kgN hm~2a~(-1))和高氮(HN,300kgN hm~2a~(-1))。主要研究结果如下:(1)华西雨屏区天然常绿阔叶林土壤pH值介于6.35～6.53之间,土壤呈酸性。氮沉降降低了常绿阔叶林土壤pH,加剧了常绿阔叶林土壤酸化,且pH值的大小与施氮水平呈负相关关系,总体表现为CKLNMNHN。(2)各氮处理对华西雨屏区天然常绿阔叶林土壤有机碳的影响不同。其中,MN和HN处理显著增加了土壤有机碳含量,分别增加了 4.30%和8.08%,LN处理对土壤有机碳影响不显著。(3)氮沉降显著增加了常绿阔叶林土壤全氮、硝态氮和铵态氮含量,显著降低了土壤碱解氮含量。与CK相比,LN、MN和HN处理的土壤全氮含量分别增加了4.73%、5.53%和10.23%;土壤硝态氮分别增加了 28.51%、50.13%和86.28%;土壤铵态氮分别增加了 13.16%、27.85%和49.75%;土壤碱解氮分别减少了 60.96%、61.76%和 63.12%。(4)华西雨屏区天然常绿阔叶林土壤无机氮以硝态氮为主,硝态氮占无机氮总量的57.90%。氮沉降提高了硝态氮在无机氮中的比重,LN、MN和HN处理分别为60.96%、61.76%和 63.12%。(5)氮沉降对土壤全钾含量影响较小,但对土壤速效钾的含量的影响达到显著水平。其中,LN和MN处理显著增加了土壤速效钾含量,分别增加了 2.83%和4.66%,HN处理显著降低了土壤速效钾含量,降幅为6.88%。(6)氮沉降对土壤全磷含量影响较小,但显著增加了土壤速效磷含量。与CK相比,LN、MN和HN处理的土壤有效磷含量分别增加了 104.69%、46.51%和50.97%。(7)华西雨屏区天然常绿阔叶林土壤养分季节动态变化不相同。其中,土壤有机碳、全氮、碱解氮、铵态氮和全钾都表现为夏季较高,冬季较低;土壤pH、硝态氮表现为冬季较高,夏季较低;土壤速效钾、速效磷和全磷无明显季节特征。氮沉降未改变土壤养分的季节动态。(8)华西雨屏区常绿阔叶林土壤C/N、C/P和N/P别介于13.78～17.16、38.95～49.18和2.27～4.15之间。氮沉降显著降低了土壤C/N,显著增加了土壤C/P和N/P。N/P值有随施氮水平的增加而增大的趋势。在氮沉降持续增加的背景下,磷元素正成为该森林生态系统的限制性因子。
【学位单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：S714
【部分图文】：

ｃａｒｂｏｎ．??４．２氮沉降对常绿阔卩十林土壤有机碳（ＳＯＣ）含量的影响??由图２可知，试验期内，ＣＫ、ＬＮ、ＭＮ和ＨＮ处理的土壤有机碳含量分别介于??１６．２６￣１８．４４ｇ／ｋｇ、１６．４０？１８．４９ｇ／ｋｇ、１６．４１?？１９．１７ｇ／ｋｇ和?１７．０８￣１９．６５ｇ／ｋｇ之间，具有明??显的季节动态，各处理都表现为夏季和秋季较高，春季和冬季较低。氮沉降未改变常??绿阔叶林土壤有机碳的季节动态。??由表２可知，试验期间ＣＫ、ＬＮ、ＭＮ和ＨＮ处理的土壤有机碳平均含量分别为??１７．０７ｇ／ｋｇ、１７．３１ｇ／ｋｇ、１７．８０ｇ／ｋｇ?和?１８．４５ｇ／ｋｇ。与?ＣＫ?相比，ＬＮ、ＭＮ?和?ＨＮ?处理分??别增加了?１．４０％、４．３０％和８．０８％。重复测量方差分析表明

?四川农业大学林学院２０１４级硕士研究生学位论文???降未改变土壤ＳＷＯＮ含量的季节动态。??如表３所示，ＣＫ、ＬＮ、ＭＮ和ＨＮ处理的土壤ＳＷＯＮ平均含量分别为０．２６ｇ／ｋｇ、??０．１９ｇ／ｋｇ、０．１８ｇ／ｋｇ?和?０．１９ｇ／ｋｇ。与?ＣＫ?相比，ＬＮ、ＭＮ?和?ＨＮ?处理的土壤?ＳＷＯＮ?含??量分别降低了?２６．６９％、３０．２９％和２６．０８％，ＭＮ处理下降更明显。重复测量方差分析??表明，各处理与ＣＫ差异显著（／Ｋ０．０５）。这表明，氮沉降降低了常绿阔叶林土壤ＳＷＯＮ??含量。??

试验期间ＣＫ、ＬＮ、ＭＮ和ＨＮ处理的土壤ＮＨ４＋－Ｎ含量分别介于??４．９９￣９．６２?１１＾／１＜＾、５．５８？１０．０２?１１１§／１＜＾、６．６７￣１１．］１１１１呂／１＜＾和８．０９￣１２．８９１１＾／１＜＾之间。各??处理的土壤ＮＨ４＋－Ｎ含量具有明显季节动态，即夏季高，冬季低。与ＣＫ相比，ＬＮ、??ＭＮ和ＨＮ处理的土壤ＮＨ４＋－Ｎ含量在夏季分别増加了?４．５５％、１８．０７％和３３．６６％，在??冬季分别增加了?２６．５３％、３４．９０％和７５．５９％，冬季土壤ＮＨ４＋－Ｎ含量的增幅高于夏季。??但氮沉降也未改变土壤ＮＨ４＋－Ｎ的季节动态。??由表３可知，ＣＫ、ＬＮ、ＭＮ和ＨＮ处理的土壤ＮＨ４＋－Ｎ平均含量分别为６．８７??ｍｇ／ｋｇ、７．７８?ｍｇ／ｋｇ、８．７９?ｍｇ／ｋｇ?和?１０．２９?ｍｇ／ｋｇ。与?ＣＫ?相比，ＬＮ、ＭＮ?和?ＨＮ?处理??的土壤ＮＨ４＋－Ｎ含量分别增加了丨３．１６°／。、２７．８５％和?４９．７５％，且土壤ＮＨ４＋－Ｎ的含量??随施氮水平增加持续增大。重复测量方差分析表明，各施氮处理与ＣＫ差异显著??（ｐ＜０．０５）。可见，氮沉降增加了常绿阔叶林土壤ＮＨ４＋－Ｎ含量，且与施氮水平呈正相??关。??
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