川西南常綠闊葉林凋落物分解和土壤呼吸特征及其對模擬氮沉降的響應.pdf

1、本文通過研究川西南天然常綠闊葉林凋落物分解和土壤呼吸特征，以及模擬氮沉降下亞熱帶天然常綠闊葉林生態(tài)系統(tǒng)可能發(fā)生的變化，為提高亞熱帶常綠闊葉林生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)營和管理水平提供理論基礎。 實驗一，在不考慮大氣氮沉降的情況下，通過原位進行低氮(LN，50 kgN·hm<'-2>·a<'-1>)、中氮(MN，100 kg Nc)和高氮(HN，150kg N·hm<'-2>·a<'-1>)處理，研究了川西南天然常綠闊葉林凋落物分解和養(yǎng)分釋放特

2、征，及其對模擬氮沉降的響應。 實驗二，在不考慮大氣氮沉降的情況下，通過原位實驗(對照：CK，0 kgN·hm<'-2>·a<'-1>；低氮：LN，50 kg N·hm<'-2>·a<'-1>；中氮：MN，100 kg N·hm<'-2>·a<'-1>和高氮處理：HN，150 kg N·hm<'-2>·a<'-1>)，研究了川西南天然常綠闊葉林土壤呼吸特征及其對氮沉降的響應。 實驗研究結果表明： (1)氮處理凋落物

3、分解95％需要4．72～6．33 a，分解率最高的是對照(CK)，其分解系數(shù)為0．6352 kg·kg<'-1>·a<'-1>，最低的是HN(分解系數(shù)為0．4735 kg·kg<'-1>·a<'-1>)；經(jīng)過365 d，HN、MN和LN的分解率分別為39．98％、44,21％和42．51％，都低于CK(50．08％)，僅HNCK有顯著差異(P<0．05)。HN、MN和LN的C殘留率分別為59．18％、51．95％和55．28％，均比CK

4、(50.05％)高；HN、MN和LN的N殘留率分別為48．14％、50．03％和47．88％均顯著高于CK(40．78％，P<0．05)；HN、MN和LN的P殘留率分別為60．80％、57．05％和65．02％，均高于CK(55．27％)，僅LN與CK差異顯著(P<0．05)；I-IN、MN和LN的K殘留率分別為39．66％、47．91％和36．18％，均顯著高于CK(26．42％，P<0．05)。365 d時，各處理凋落物的C/N比比

5、初始值(62．35)升高3．9％～23．7％，但其變化趨勢并不明顯。各處理凋落物分解過程中N元素的遷移模式為富集---釋放，C、P和K元素都表現(xiàn)直接釋放?？偟膩砜?，氮沉降對川西南常綠闊葉林凋落物分解的影響隨著處理時間的延長，從正效應轉向負效應，其負效應隨氮沉降濃度的增加而加強；氮處理同時也抑制了凋落物中養(yǎng)分元素的釋放，對木質素和纖維素的降解也有一定的抑制作用。 (2)該森林土壤呼吸速率最大值(612．21±77．82 mg CO

6、<,2>·m<'-2>·h<'-1>)出現(xiàn)在7月份，最小值(108．95±17．01 mg CO<,2>·m<'-2>·h<'-1>)出現(xiàn)2月。年平均土壤呼吸速率為348．00±157．83mg CO<,2>·m<'-2>·h<'-1>；年均土壤呼吸通量為8.31±3.77t C·hm<'-2>·a<'-1>。采用雙因素關系模型(Rs=ae<'bT>W<'c>)，土壤溫度和土壤濕度兩個因子共同解釋了土壤呼吸速率季節(jié)變化的68.6％～73

7、.9％，其擬合結果優(yōu)于以土壤濕度或溫度為參數(shù)的單因素關系模型；影響土壤呼吸速率的主導因子是溫度，其地表溫度變化響應的敏感程度Q<,10>值為2.12，以土壤5 cm深處的溫度為參數(shù)時，Q<,10>值為2.51。氮沉降處理3個月后，該森林中HN和MN處理的土壤呼吸速率(309.43±17.24 mg CO<,2>.m<'-2>·h<'-1>，303.82±11.50 mgCO<,2>·m<'-2>·h<'-1>)均顯著高于CK(269.2

8、8±13.78 mg CO<,2>-m<'-2>·h<'-1>)(P<0.05)；處理4個月后，HN的土壤呼吸速率(272.42±13.25 mg CO<,2>·m<'-2>·h<'-1>)均顯著高于MN(239.65±10.33 mgCO<,2>·m<'-2>·h<'-1>)、LN(229.10±9.90 mg CO<,2>·m<'-2>·h<'-1>)和CK(234.51±12.77 mg CO<,2>·m<'-2>·h<'-1>)