小興安嶺森林土壤氮形態(tài)研究.pdf

1、森林生態(tài)系統(tǒng)中,氮是限制植物生長最重要的因素之一,對森林群落的演替有重要的影響。氮在項級群落穩(wěn)定性的維護、保持一定樹種比例組成等方面都具有非常重要的作用。本文以小興安嶺林區(qū)面積最大的地帶性土壤-暗棕壤為研究對象,在總結(jié)以往的研究結(jié)果基礎(chǔ)上,采取分層位取樣,系統(tǒng)的分析了原始闊葉紅松林及其天然次生白樺林中氮素各種形態(tài)的分布,及其氮素各形態(tài)之間的關(guān)系,與有機質(zhì)、pH值的關(guān)系,以及與林型和層位的關(guān)系。
　　 主要研究結(jié)果如下:
　

2、　 (1)小興安嶺涼水林區(qū)暗棕壤銨態(tài)氮含量在8.31～70.32μg/g,硝態(tài)氮含量大致為0.58～58.92μg/g,明顯高于以往調(diào)查結(jié)果。天然次生林中的銨態(tài)氮含量高于原始紅松林中銨態(tài)氮的含量,而原始紅松林中硝態(tài)氮的含量卻高于天然次生林中硝態(tài)氮的含量。對銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和含水率進行方差分析表明,其間均存在顯著相關(guān)性(p＜0.05),在各層次含量變化趨勢也與含水率變化趨勢相同。
　　 (2)酸水解氮含量占全氮的28.98％,非水

3、解態(tài)氮占全氮的71.02％,與以往的研究不同,酸水解氮和非水解氮的這種分配比例可能與暗棕壤中含有豐富的生物有機質(zhì)有關(guān),其區(qū)域性影響很大。在酸水解的有機氮各組分中,氨基酸態(tài)氮和氨態(tài)氮占全氮的比例較大(分別為14.36％、6.83％),氨基糖態(tài)氮和酸解未知氮所占全氮的比例較小(分別為4.13％、2.95％)。在p＜0.01水平上,對有機氮各組分差異分析結(jié)果表明,氨基酸氮含量除了0～1.5cm層與根際土不相關(guān)外(p=0.0603),其余各組分

4、在凋落物層、0～15cm層、根際土中的含量均存在顯著的層位差異性。而在同一層位中,各組分之間表現(xiàn)的差異性卻不盡相同,在凋落物層,氨態(tài)氮的含量與酸解未知氮的含量差異不顯著(p=0.285),而它們分別與氨基酸氮和氨基糖氮的含量差異性顯著;在0～1.5cm層,氨基酸氮含量與氨態(tài)氮、氨基糖氮與酸解未知氮含量之間不存在顯著性差異(p值分別為0.028,0.119),而相互之間存在顯著性差異;在根際土層,酸解未知氮的含量與氨基酸氮、氨態(tài)氮、氨基糖

5、氮含量分別存在顯著性差異(p值分別為0.001,0.001,0.003),而后三者不存在顯著性差異。
　　 (3)無論是在原始紅松林還是天然次生林土壤中,可溶性有機氮(SON)在各層次的含量大小順序依次為:凋落物＞根際土＞0～15cm土。在森林土壤相同層次不同林型之間比較時發(fā)現(xiàn),在凋落物層、0～15cm層,原始紅松林土壤中SON的含量高于天然次生林中的含量,而在根際土中,則正好相反。在各個層位中,原始紅松林中SON/TN的值都高

6、于天然次生林中SON/TN的值。SON/IN在兩種林型土壤層位上的大小順序也相同,都表現(xiàn)為:根際土0～15cm＞凋落物。
　　 (4)在原始紅松林中,TFAA的含量大小順序依次為:凋落物層＞0～15cm層＞根際土,而在天然次生林中則為:凋落物＞根際土＞0～15cm,而凋落物中的TFAA的含量遠高于土壤中TFAA的含量。由于受到TSN、SON和銨態(tài)氮顯著分層差異的影響,TFAA含量也出現(xiàn)了分層差異:凋落物層＞根際土＞0～15cm。

7、凋落物層TFAA的含量與根際土層和0～15cm層相比具有顯著性差異(p值分別為0.0003,0.007),而根際土層和0～15cm層之間TFAA的含量沒有達到顯著差異水平(p=0.291)。對同一層次不同物質(zhì)之間統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),在各個層,TFAA與NH4+-N、SON與TSN之間不存在顯著性差異(p值分別為0.067,0.440),TFAA與SON和TSN之間存在顯著性差異(p值分別為0.0006,0.001),NH4+-N與SON和TSN之

8、間也存在顯著性差異(p值分別為0.001,0.0008)。
　　 (5)在原始紅松林和天然次生林土壤中,0～15cm土壤的堿解氮含量最低,凋落物堿解氮含量最高。天然次生林各層位堿解氮的含量均高于原始紅松林相應(yīng)層位堿解氮的含量。
　　 (6)氮素各形態(tài)之間均存在顯著相關(guān)關(guān)系(p＜0.01):有機質(zhì)與氮素各形態(tài)之間均達到了及其顯著的相關(guān)性(p＜0.01),pH值與TFAA在p＜0.05水平上達到了顯著的相關(guān)性,與其他氮素指標