川西南常綠闊葉林凋落物分解和土壤呼吸特征及其對(duì)模擬氮沉降的響應(yīng).pdf

1、本文通過(guò)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(yíng)和管理水平提供理論基礎(chǔ)。 實(shí)驗(yàn)一，在不考慮大氣氮沉降的情況下，通過(guò)原位進(jìn)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(duì)模擬氮沉降的響應(yīng)。 實(shí)驗(yàn)二，在不考慮大氣氮沉降的情況下，通過(guò)原位實(shí)驗(yàn)(對(duì)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(duì)氮沉降的響應(yīng)。 實(shí)驗(yàn)研究結(jié)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(duì)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(guò)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(shí)，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(shì)并不明顯。各處理凋落物分解過(guò)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?lái)看，氮沉降對(duì)川西南常綠闊葉林凋落物分解的影響隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)，從正效應(yīng)轉(zhuǎn)向負(fù)效應(yīng)，其負(fù)效應(yīng)隨氮沉降濃度的增加而加強(qiáng)；氮處理同時(shí)也抑制了凋落物中養(yǎng)分元素的釋放，對(duì)木質(zhì)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(guān)系模型(Rs=ae<'bT>W<'c>)，土壤溫度和土壤濕度兩個(gè)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(jié)果優(yōu)于以土壤濕度或溫度為參數(shù)的單因素關(guān)系模型；影響土壤呼吸速率的主導(dǎo)因子是溫度，其地表溫度變化響應(yīng)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(shí)，Q<,10>值為2.51。氮沉降處理3個(gè)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(gè)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>)