實驗室培養(yǎng)條件下森林暗棕壤的氮礦化特征.pdf

1、氮是植物生長和發(fā)育所需的大量營養(yǎng)元素之一。在森林生態(tài)系統(tǒng)中，氮往往成為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。氮在頂級群落穩(wěn)定性的維護、保持一定樹種比例組成都存在非常重要的作用。 氮礦化是指有機質(zhì)中的氮素在生物的作用下，由難被植物吸收利用的有機態(tài)轉(zhuǎn)化為可以被植物直接吸收利用的無機態(tài)的過程。氮凈礦化速率是描述氮礦化的重要指標(biāo)，決定了土壤中用于植物生長的氮素的可利用性，是生態(tài)系統(tǒng)氮素循環(huán)的最重要過程之一。氮礦化對

2、揭示生態(tài)系統(tǒng)功能，氮素循環(huán)過程有重要意義。 本論文針對我國溫帶森林林下的暗棕壤和表層的凋落物為研究對象，采用室內(nèi)通氣培養(yǎng)，按時間序列測定其中的NO3-和NH4+的方法，來研究暗棕壤中氮礦化與培養(yǎng)時間、與林型、與季節(jié)、與有機碳、全氮、C/N、pH值等的關(guān)系，主要結(jié)果如下： (1)凋落物中氮礦化以氨化作用占優(yōu)勢，土壤中氮礦化以硝化作用占優(yōu)勢。凋落物中氮的礦化與固化都很強，培養(yǎng)初期表現(xiàn)為礦化大于固化，后期表現(xiàn)為固化大于礦化。土

3、壤中氮礦化隨培養(yǎng)時間延長顯著加強，表現(xiàn)為礦化大于固化。但培養(yǎng)初期有明顯的礦化滯后期。 (2)氮的凈礦化速率與林型關(guān)系很大。無論是凋落物中還是土壤中，紅松林的凈礦化速率明顯小于闊葉林。各林型凋落物的凈礦化氮含量都存在一個明顯的“礦化-固化”的平衡期，一般在15d-30d，紅松林中凋落物氮礦化達(dá)到“礦化-固化”平衡期與林分的成熟程度有關(guān)，原始林最先達(dá)到(14.18d)，然后是50a林(15.54d)，25a林最晚(16.64d)。云

4、杉林的表現(xiàn)與闊葉林類似。土壤中的凈礦化氮含量與培養(yǎng)時間的變化趨勢與林型關(guān)系不大，都表現(xiàn)出較強的礦化滯后期，較低的初始礦化速率和較高的凈礦化速率。 (3)相同培養(yǎng)條件下，各林型不同季節(jié)的凋落物和土壤的凈礦化氮含量隨培養(yǎng)時間的變化趨勢沒有顯著區(qū)別。但凋落物和土壤中氮凈礦化速率存在明顯的季節(jié)變化。紅松林表現(xiàn)為在夏季最快，闊葉林表現(xiàn)為秋季最快。春季則都表現(xiàn)為不同程度的礦化受抑制。而土壤中則表現(xiàn)為春季大于夏季，夏季大于秋季的趨勢。

5、 (4)土壤和凋落物的氮凈礦化速率與有機碳、全氮都密切相關(guān)，但與其中易礦化氮的相關(guān)性更好。當(dāng)C/N在25以下時，凈礦化速率與C/N顯著正相關(guān)，C/N在25以上時，凈礦化速率與C/N顯著負(fù)相關(guān) (5)培養(yǎng)過程中土壤的pH值略有升高，凋落物的pH值無顯著變化。pH升高加快了土壤的硝化作用。 在前人研究的基礎(chǔ)之上，本文有以下的創(chuàng)新和新見解： (1)對于森林土壤，將土壤和凋落物分離進(jìn)行好氣培養(yǎng)來研究森林土壤的氮礦化特點，