三峡库区典型人工林土壤团聚体氮矿化对水热变化的响应
2024-04-15分类号:S714
【部门】中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所国家林业和草原局森林生态环境重点实验室 南京林业大学南方现代林业协同创新中心
【摘要】[目的 ]气温升高和降水增多已成为全球气候正在面临的挑战,为了探究全球气候变化对三峡库区森林土壤氮动态的影响,以期为预测该地区土壤养分循环变化和制定提升森林生产力的经营措施提供理论依据。[方法 ]以马尾松-栓皮栎混交人工林为研究对象,将土壤筛分为大团聚体、中团聚体、小团聚体和微团聚体(粒径为:2 000~8 000、1 000~2 000、250~1 000和<250μm),以室内培养方法观察团聚体净氮转化在土壤水分为40%、60%和80%田间最大持水量(命名为0.4 FCW、0.6 FCW和0.8 FCW),和温度为5、15、25和35℃下的差异。[结果 ]比表面积较大的小粒径团聚体中有机质、总氮含量和微生物生物量碳、氮更高,而其速效磷含量显著低于大团聚体。随粒径减小,团聚体净硝化和净氮矿化速率逐渐增加,其中净硝化贡献了超过85%的净氮矿化。团聚体净硝化和净氮矿化速率随土壤含水量和温度的增加先上升后下降,最大值出现在0.6 FCW和25℃。不同粒径团聚体的净氨化、净硝化和净氮矿化速率整体在0.60FCW和15℃/25℃时对温度上升最敏感;通过建立二元二次方程,估算出净氨化最大速率出现在土壤水分和温度为0.70 FCW和23.0℃,净硝化和净氮矿化最大速率出现在土壤水分和温度为0.58 FCW~0.60 FCW和24.5~27.5℃。[结论 ]团聚体的物理结构保护了三峡库区人工林土壤有机氮免受微生物分解,而温度上升和降水增多促进了该地区马尾松-栓皮栎针阔混交人工林土壤净氮转化,这将有利于提高土壤的氮供应能力。但长期来看,这种变化催生土壤有机质和氮的流失,增加磷限制的风险,必要时应开展长期监测和施用磷肥措施。
【关键词】团聚体 氮矿化 三峡库区 温度 水分
【基金】中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目(CAFYBB2022XD002)
【所属期刊栏目】林业科学研究
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