亚热带森林不同类型土壤净氮转化对温度和湿度的响应

为研究我国亚热带森林不同土壤净氮转化速率对温度和湿度的响应特征,本研究以广西广泛分布的酸性红壤与中性石灰土2种森林土壤为研究对象,通过土壤培养对比研究2种森林土壤净氨化、净硝化和净矿化速率对温度(5、15、25、35℃)和湿度(含水量分别为饱和持水量(WHC)的20%、40%、60%、80%)的响应。结果表明:2种土壤净氮转化速率对温度变化有较强的响应。酸性红壤的净氨化、净硝化和净矿化速率均随温度上升而降低,导致土壤净氮供应能力降低;相反地,中性石灰土的净硝化和净矿化速率随温度上升而增大,土壤有效氮通量增加,氮淋溶风险随之增加。土壤氮转化的温度敏感性(Q_(10)值)分析表明,酸性红壤净氨化和净矿化速率的温度敏感区间为25~35℃;酸性红壤硝化速率和石灰土各净氮转化速率的敏感区间为15~25℃。土壤湿度增大促进了石灰土净硝化和净矿化速率,但对红壤的各净氮转化速率无显著影响。土壤钙含量对不同温度下氮转化速率有最高的解释率(28.0%)。因此,在全球变暖大背景下,在对亚热带森林保育、恢复及土地利用管理中,需重视不同土壤类型间氮转化对气候变化响应的差异性。

漓江流域海拔、土壤及植被对土壤养分和酶化学计量比的影响

漓江流域海拔、土壤类型和植被类型多样。为研究其土壤养分和土壤酶活性特征,该研究以漓江流域石灰性土壤及酸性土壤的典型植被类型(自然林、毛竹林、马尾松林、果园、水稻田)的表层土壤(0~20 cm)为研究对象,测定土壤养分含量及碳氮转化相关胞外酶(淀粉酶、蔗糖酶、脲酶、蛋白酶、过氧化氢酶)活性及化学计量比特征。结果表明:(1)高海拔土壤的全氮(TN)、全磷(TP)、有效磷(AP)含量和淀粉酶、蔗糖酶、脲酶、蛋白酶活性相对较高,而过氧化氢酶活性则正好呈现相反的趋势。(2)相对于酸性土壤,石灰性土壤有较高的TP和AP含量。在酸性土壤中,植被类型对氮磷养分影响较大,总体上人工植被使得土壤氮素降低而使磷素增加;而石灰性土壤养分在不同植被类型间差异相对较小。(3)相比自然林,人工植被的土壤氮转化酶活性极大降低,而土壤碳转化酶活性受人为影响程度相对较小,土壤氮磷酶活性化学计量比显示自然林呈现氮限制而人工林呈现碳限制。(4)典范对应分析(CCA)显示土壤理化性质在第Ⅰ轴和第Ⅱ轴解释了86.56%的土壤酶活性变异,土壤理化性质解释贡献率排序为TN>pH>铵态氮(NH_(4)^(+))>AP>TP>硝态氮(NO_(3)^(-)),其中前3个因子是造成土壤酶活性差异的主要因子。综上结果表明,漓江流域的酸性土壤对人为干扰的生态敏感性较高,植被变化易导致养分失衡,应注重土壤养分管理,防止土壤有机质的损失,提高漓江流域景观资源可持续利用的价值。该研究为当地生态系统的科学保育和开发提供了理论依据。

岩溶湿地不同土地利用类型土壤磷的吸附解吸

文章选取桂林会仙岩溶湿地的3种不同土地利用类型(农田、果园、荒地)的表层土(0~20 cm)和深层土(20~40 cm)及河流底泥作为研究对象,利用Langmuir等温吸附方程拟合不同磷浓度的吸附曲线,计算出磷最大吸附容量(Qm)、磷吸附能(K)、最大缓冲容量(MBC),通过曲线拟合得到被吸附磷的解吸率(a)。结果表明:(1)荒地对外源磷吸附率高于农田、果园土壤及河流底泥;在中低浓度的磷添加下(≤2 500 mg·kg^(-1)),深层土对磷的吸附率均大于表层土;(2)Langmuir模拟揭示:河流底泥的Qm为4 961.61 mg·kg^(-1),但K很低(0.034 kJ·mol^(-1)),因此MBC较小(171.82);荒地表层土的磷吸附特征则与前者正好相反,MBC较大(255.10)。农田和果园土壤的磷吸附特征值介于两者之间;(3)土壤磷吸附主要受土壤质地及pH控制;河流底泥的a值(11.9%)高于其他土壤,表层土a值高于深层土,a值与土壤有效磷含量显著正相关。农田和果园对磷吸附量大,但固持能力弱,有较大的磷淋溶风险;荒地表层土则在湿地中起到固持磷、降低富营养化风险的作用;河流底泥的磷极易释放,是水体富营养化的长期磷源。