凋落葉分解過程模擬氮沉降對土壤微生物的影響.pdf

1、大氣氮沉降所引起的全球變化已成為社會關(guān)注的熱門話題，相對地上過程而言，其對于地下生態(tài)過程影響更為復(fù)雜。土壤微生物作為生態(tài)系統(tǒng)地下過程的主要分解者，在凋落葉分解過程物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)中起著極其重要的作用。本研究選取馬尾松（Pinus massoniana）、杉木（Cunninghamia lanceolata）和荷木（Schima superba）3種南亞熱帶典型樹種凋落葉和土壤為研究對象，恒溫恒濕下模擬不同梯度氮水平（30 kg N h

2、a-1 a-1、60 kg N ha-1 a-1、120 kg N ha-1 a-1），運(yùn)用磷脂脂肪酸方法（PLFAs）研究土壤微生物，并探討模擬氮沉降增加對凋落葉分解、土壤呼吸、土壤微生物生物量及群落結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明：
　　（1）外源氮輸入能夠改變土壤環(huán)境。隨著模擬氮沉降的增加，土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量、土壤C/N比升高；土壤pH值、有效氮和全氮逐漸下降；土壤有機(jī)質(zhì)和全磷變化不大。
　?。?）外源氮輸入能夠影響凋落葉的分

3、解。馬尾松凋落葉分解先快后慢，而荷木和杉木凋落葉則相反，且杉木凋落葉分解速率最快，周轉(zhuǎn)期短；馬尾松分解速率最慢，周轉(zhuǎn)期長。隨著凋落葉的分解進(jìn)行，凋落葉中氮含量增加，碳含量和凋落葉C/N比降低。采樣時(shí)間、凋落葉、采樣時(shí)間與凋落葉的交互作用對凋落葉殘留率和凋落葉中養(yǎng)分含量具有顯著性影響，且凋落葉分解速率與凋落葉中氮含量和凋落葉C/N具有顯著的負(fù)相關(guān)。
　　（3）外源氮輸入能夠影響土壤呼吸。凋落葉分解前期土壤呼吸速率較高、累積快，分解后

4、期土壤呼吸趨于穩(wěn)定，通過呼吸碳累積變慢。添加凋落葉處理提高了土壤呼吸，且闊葉凋落葉加土壤處理的土壤呼吸速率及土壤累積碳排放量均大于針葉凋落葉加土壤處理。采樣時(shí)間、凋落葉、采樣時(shí)間與凋落葉和三者之間的交互作用對土壤呼吸有顯著影響。土壤呼吸與土壤pH和有效氮呈顯著正相關(guān)，與土壤銨態(tài)氮、硝態(tài)氮具有顯著負(fù)相關(guān)。
　?。?）外源氮輸入能夠影響土壤微生物生物量。經(jīng)過232天的培養(yǎng)，土壤微生物生物量碳（MBC）和MBC/MBN下降，而土壤微生物

5、生物量氮（MBN）含量增加。采樣時(shí)間、凋落葉、采樣時(shí)間與凋落葉、采樣時(shí)間與氮水平和三者之間的交互作用對土壤微生物生物量有顯著性影響。此外，土壤呼吸、土壤理化性質(zhì)均與土壤微生物生物量具有顯著的相關(guān)性。
　?。?）外源氮輸入能夠影響土壤微生物群落結(jié)構(gòu)。除放線菌PLFAs外，凋落葉分解232天后，其余各類群土壤微生物PLFAs、土壤F/B和G+/G-都出現(xiàn)不同程度的降低。凋落葉分解前期，土壤微生物PLFAs主要以11Me18:1 w7c

6、、18:1 w9c、16:1 w5c、18:12OH、a15:0為主。而分解后期，土壤微生物PLFAs以10Me17:0、i17:0、i16:0、16:12OH、15:0、i15:0、cy17:0為主。采樣時(shí)間、采樣時(shí)間與凋落葉、采樣時(shí)間與氮水平交互作用（放線菌、菌根真菌PLFAs和F/B除外）對土壤微生物PLFAs和F/B有顯著性影響。土壤微生物PLFAs、土壤F/B和G+/G-與土壤pH、有效氮、全氮具有顯著正相關(guān)；與銨態(tài)氮、硝態(tài)氮