施N对云南松凋落叶和枝早期分解过程中养分动态变化的影响

【目的】探讨N沉降条件下森林生态系统凋落物养分的变化规律,以期为亚热带云南松林的保护、生态系统的恢复及其可持续经营发展提供理论依据,并为在全球N沉降普遍持续增加背景下的养分循环变化特征提供基础数据。【方法】本研究以滇中亚高山云南松林凋落叶和枝为研究对象,自2018年2月至2019年1月,采用凋落物分解袋法进行原位分解试验,设置不同施氮水平(对照-CK,0 g·m^(-2)·a^(-1)、低N-LN,5 g·m^(-2)·a^(-1)、中N-MN,15 g·m^(-2)·a^(-1)和高N-HN,30 g·m^(-2)·a^(-1)),探究云南松林凋落物营养元素的动态变化、元素释放以及元素周转率对不同施N水平的响应特征。【结果】1)经过12个月的N沉降实验,云南松林凋落叶和枝在不同施N水平下总体表现为:LN降低、MN和HN提高了C、N、P、K的元素含量;2)凋落叶和枝的元素释放在N沉降过程中表现不同,凋落叶和枝C元素总体表现为直接释放;凋落叶N元素在分解初期(第1个月)呈短暂富集,随后呈释放模式;凋落枝N元素在分解1—10个月均表现为富集状态,在第6个月时残留率达到最高值;凋落叶和枝的P和K的释放过程一致,残留率表现为初期(前3个月)上升,达到峰值后不断下降;3)不同施N处理下,凋落叶和枝整体上呈LN处理促进元素释放,MN和HN处理抑制元素释放;N沉降对各元素周转期影响则表现为:LN缩短了各元素周转期(0.05~0.79 a),MN与HN则分别延长了各元素周转期(0.42~1.93 a和0.07~2.19 a)。【结论】施N并未改变云南松凋落叶和枝分解过程中C、N、P、K元素的释放模式;但随着施N浓度的增加,对分解过程中C、N、P、K元素释放速率表现出持续的抑制作用;施N浓度高于15 g·m^(-2)·a^(-1)均延长了各元素周转期,可能会延缓养分向土壤系统的归还,研究结果为不同水平N沉降对森林碳循环的关键过程提供了理论依据。