庫(kù)濱帶典型植物土壤有機(jī)碳氮礦化潛勢(shì).pdf

1、庫(kù)濱帶作為陸域“匯”景觀，在對(duì)非點(diǎn)源污染物凈化同時(shí)，其自身也產(chǎn)生污染。一方面隨著庫(kù)濱帶生態(tài)功能降低，非點(diǎn)源污染物不斷增加的同時(shí)庫(kù)濱帶凈污能力喪失，庫(kù)區(qū)水質(zhì)受到污染，另一方面庫(kù)濱帶植物殘?bào)w分解，提高土壤肥力的同時(shí)，增加了向水體釋放養(yǎng)分的風(fēng)險(xiǎn)，成為水體污染的“源”。研究庫(kù)濱帶植物殘?bào)w分解對(duì)土壤碳、氮礦化的影響，對(duì)認(rèn)識(shí)庫(kù)濱帶生態(tài)系統(tǒng)碳氮循環(huán)及其對(duì)庫(kù)區(qū)水體的潛在威脅有重要意義。丹江口水庫(kù)庫(kù)濱帶植物種類豐富，草本植物與其他植物群叢分布多樣。本文以

2、丹江口水庫(kù)庫(kù)濱帶典型土壤—黃棕壤為培養(yǎng)基質(zhì)，4種典型群叢植物（柑橘和蛇床、小飛蓬和苘麻）為研究對(duì)象，采用好氧連續(xù)培養(yǎng)法，研究了植物影響下土壤有機(jī)碳、氮礦化潛勢(shì)，結(jié)合植物化學(xué)性質(zhì)重點(diǎn)探討了土壤碳氮變化對(duì)植物的響應(yīng)特征與生物學(xué)機(jī)制，并在對(duì)比分析添加混合植物與單一植物的有機(jī)碳、氮礦化特征基礎(chǔ)上，探討了植物物種多樣性對(duì)土壤有機(jī)碳、氮固定潛力的影響。主要結(jié)論如下:
　　(1)添加植物對(duì)土壤有機(jī)碳礦化表現(xiàn)出明顯的激發(fā)效應(yīng)。添加植物處理有機(jī)碳礦

3、化量及礦化速率顯著高于對(duì)照，未添加植物處理61d釋放646.47mg·kg-1CO2，添加植物處理總礦化量達(dá)1478.53mg·kg-1～2448.36mg·kg-1，以蛇床根(SR)最低，柑橘葉(GL)最高，占培養(yǎng)基質(zhì)有機(jī)碳的9.53％～14.54％，高出對(duì)照0.54～1.36倍;同種植物莖葉處理的礦化量高于根處理。培養(yǎng)前期0～3d有機(jī)碳礦化速率最快，屬快速分解期，日均礦化量達(dá)到76.50mg·kg-1～220.20mg·kg-1，顯

4、著高于培養(yǎng)中、后期，所有植物前3d礦化累計(jì)量占總累計(jì)量的15％～30％。添加植物后土壤碳礦化量可用一級(jí)動(dòng)力方程擬合，擬合結(jié)果較好。
　　(2)添加植物后土壤硝態(tài)氮含量是銨態(tài)氮含量的7.58～20.34倍，土壤氮礦化作用主要表現(xiàn)為硝化作用，且添加莖葉處理的土壤有機(jī)氮礦化較根處理表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)。柑橘葉(GL)、苘麻莖葉(QL)61d凈氮礦化量較其他處理高，依次為GL(99.52mg·kg-1)＞CK(79.53mg·kg-1)＞QL(

5、71.62mg·kg-1)，3～51d礦化速率逐漸上升，之后趨于穩(wěn)定;柑橘葉+小飛蓬莖葉(GL+PL)和柑橘葉+小飛蓬根(GL+PR)在培養(yǎng)前期3～21d礦化量為負(fù)值，21d之后逐漸增大，61d凈氮礦化量為46.34mg·kg-1和46.21mg·kg-1;蛇床莖葉+苘麻莖葉(SL+QL)和蛇床根+苘麻莖葉(SR+QL)處理在41d前土壤有機(jī)氮轉(zhuǎn)化以微生物固持為主，變化不明顯，后期礦化量逐漸增大。根處理和根處理的混合樣整個(gè)培養(yǎng)期礦化量在

6、-7.82mg·kg-1～6.86mg·kg-1之間波動(dòng)。至培養(yǎng)結(jié)束時(shí)，柑橘葉(GL)處理氮礦化量是99.52mg·kg-1，高于對(duì)照9.99mg·kg-1，其他均小于對(duì)照;添加GL促進(jìn)了土壤氮素礦化，而其他植物則發(fā)生抑制作用。
　　(3)植物初始化學(xué)性質(zhì)影響了土壤有機(jī)碳、氮礦化過(guò)程。其礦化速率與植物全氮呈顯著正相關(guān)關(guān)系，與木質(zhì)素、C/N和木質(zhì)素/N成極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，與纖維素、半纖維素呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，但不顯著。
　　(4)混