模擬氮沉降對瓦屋山次生常綠闊葉林不同凋落物組分輸入量和養(yǎng)分歸還的影響.pdf

1、從工業(yè)革命以來，由于人類活動制造了大量的活性氮(N)，使得大氣N沉降的含量成比例的增加。N沉降其來源和分布迅速地擴(kuò)張到全世界，并不斷地沉降到陸地和水生生態(tài)系統(tǒng)。中國已經(jīng)成為全球繼歐洲和美國之外第三大N沉降集中區(qū)。過量的N沉降已經(jīng)引起了水體富營養(yǎng)化、土壤和水體酸化、陸地生態(tài)系統(tǒng)N飽和、營養(yǎng)元素失衡等一系列的生態(tài)問題。凋落物作為森林生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動的重要組成部分，它在維持植物生產(chǎn)力、土壤肥力、微生物活性以及森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)等方

2、面都有重要作用。因此，在N沉降全球化的背景下，研究N沉降對凋落物及其養(yǎng)分動態(tài)的影響顯得極為重要。次生林(secondary forest)作為為中國乃至世界森林資源的主體，在全球物質(zhì)循環(huán)和能量流動中具有重要作用。因此，在N沉降全球化的背景下，研究該常綠闊葉次生林凋落物歸還對N沉降增加的響應(yīng)，為該區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動提供理論基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)支撐，進(jìn)而為更加合理高效的解決全球過量N沉降的環(huán)境問題提供科學(xué)依據(jù)。
　　本研究選取

3、四川瓦屋山次生常綠闊葉林為研究對象，運用模擬N沉降的試驗方法（2013年4月至2015年6月），用NH4NO3進(jìn)行N沉降處理，設(shè)置3種N添加水平:對照(CK，0 g Nm2·a-1)，低N(LN，5 g N m2·a-1)，高N(HN，15 g Nm2·a-1)，研究N沉降對凋落量、凋落物養(yǎng)分含量和元素歸還量的影響。實驗地樹種主要分為:扁刺栲、中華木荷、硬殼柯、細(xì)梗吳茱萸五加和野桐等，其中扁刺栲、中華木荷和硬殼柯為主要樹種，因此本實驗將

4、凋落物分為:扁刺栲、中華木荷、硬殼柯、其它樹種和枝條花果5個部分。得到以下結(jié)論。
　　(1)模擬N沉降對凋落量的影響未達(dá)統(tǒng)計學(xué)顯著水平，但表現(xiàn)出增加凋落物凋落量的趨勢，LN和HN處理下凋落量增幅分別為4％和17％。凋落物年凋落量為明顯的雙峰型，峰值大抵出現(xiàn)在5月份和11月份左右，N沉降未改變凋落量的月動態(tài)變化。凋落葉占總凋落量的84.2％～86.9％，其中其它樹種凋落葉＞中華木荷凋落葉＞扁刺栲凋落葉＞硬殼柯凋落葉。
　　(2

5、)模擬N沉降處理下，N、K、Ca和Mg等養(yǎng)分元素含量表現(xiàn)為增加的趨勢，P養(yǎng)分元素含量表現(xiàn)為減少的趨勢。氮沉降顯著增加了LN和HN處理扁刺栲凋落葉K元素含量。其余組分和元素指標(biāo)均未表現(xiàn)出處理間的顯著差異。各個凋落物組分各養(yǎng)分元素含量均存在顯著的季節(jié)變化。
　　(3)自然狀態(tài)下（未施氮），凋落物中K、N、Ca、Mg和P元素歸還量分別為10.12、9.06、8.75、4.68和1.14 kg·hm-2。氮沉降處理顯著增加了N元素歸還量，