模拟氮沉降对猫儿山亚热带常绿阔叶林土壤细菌多样性和群落结构的影响

为了解大气氮沉降下猫儿山土壤细菌群落的变化规律,以猫儿山亚热带常绿阔叶林为对象,设置4种不同施氮处理[0(CK)、50(Ⅱ)、100(Ⅲ)和150(Ⅳ)g·m^(-2)·a^(-1)],采用高通量测序技术研究不同施氮量对土壤细菌多样性和群落结构的影响。结果表明,处理Ⅲ的特有土壤细菌OTU数量最多。随施氮量增加,辛普森指数降低,处理Ⅱ的辛普森指数最高;随施氮量增加,香农和Chao 1指数均呈先升后降的趋势,处理Ⅲ的香农和Chao 1指数均最高。土壤细菌群落以酸杆菌门(Acidobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、厚壁菌门(Firmicutes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)和放线菌门(Actinobacteria)为主。NMDS和聚类分析表明,不同施氮处理未造成细菌群落结构明显分离。LDA分析表明,处理Ⅲ的差异性物种数量最多,绿弯菌门可作为氮添加后的指示性物种。100 g·m^(-2)·a^(-1)施氮量最有利于土壤细菌生长,150 g·m^(-2)·a^(-1)施氮量对土壤细菌生长有一定抑制作用。

模拟氮沉降对云南中部亚高山华山松林土壤酶活性的影响

[目的]探讨亚热带华山松(Pinus armandii)林土壤酶活性的动态规律及其与化学性质关系,为亚热带地区氮沉降研究提供参考。[方法]本研究以滇中亚热带华山松林为研究对象,设置对照〔CK,0 g/(m^(2)·a)〕,低氮〔LN,10 g/(m^(2)·a)〕,中氮〔MN,20 g/(m^(2)·a)〕和高氮〔HN,25 g/(m^(2)·a)〕4个氮梯度处理,分析土壤酶活性对氮沉降的响应及其与土壤化学性质之间的关联性。[结果]①氮沉降促进了蔗糖酶(16.94%~34.00%)和酸性磷酸酶(23.42%~40.09%)的活性,抑制了脲酶(8.70%~27.18%)和过氧化氢酶(9.26%~23.36%)的活性,且呈现出显著的时间变化(p<0.05);蔗糖酶和脲酶活性分别在氮沉降后第25,27个月(2021年8月,10月)达到最高,酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性则在氮沉降后第33个月(2022年6月)达到最高。②土壤pH值、有机碳和全磷含量随氮沉降水平增加而降低,土壤全氮含量则相反,土壤硝态氮和氨态氮含量在MN提高,而在HN降低。③土壤化学性质和酶活性均表现为0-5 cm>5-10 cm>10-20 cm的垂直土层分布特征;氮沉降下不同土壤酶活性之间协同效应较高(p<0.05);在影响土壤酶活性的环境因子中,土壤全氮是影响蔗糖酶活性的主要敏感因子,土壤有机碳、全磷和氨态氮是影响脲酶和过氧化氢酶活性的主要敏感因子。[结论]氮沉降持续增加的情况下,加强了土壤酶之间的协同效应,改变了森林土壤的环境因子,促进或抑制土壤酶活性,进而改变了土壤养分循环。

模拟氮沉降对尕海湿地土壤化学计量特征的影响

【目的】在全球氮沉降增加背景下,通过模拟研究氮沉降对湿地土壤化学计量特征的影响,有助于探明湿地生态系统土壤元素循环过程及平衡反馈机制。【方法】以青藏高原东部尕海湿地为研究对象,利用均匀喷洒法于2019年5月开展模拟氮沉降下野外控制试验,设置4种氮沉降处理,分别为空白对照CK(0 g/m^(2))、N5(5 g/m^(2))、N10(10 g/m^(2))和N15(15 g/m^(2))。分析不同处理下土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量以及C∶N、C∶P、N∶P的变化。【结果】不同施氮量处理下土壤SOC、TN、TP含量主要表现为N10处理最高,N15处理最低。在土壤垂直剖面上,土壤SOC、TN含量随着土层的加深逐渐减小,土壤TP含量则先增大后减小。土壤SOC和TN含量随氮沉降质量浓度的增大呈先升高后降低的趋势,而TP含量呈先降低后升高的趋势。土壤化学计量比值(C∶N、C∶P、N∶P)均在0~10 cm土层最高,且显著高于其他土层(P<0.05)。在0~40 cm土层,N10处理下土壤C∶N最高,显著高于N5(21.18%)和N15(6.84%)处理;N5处理下土壤C∶P和N∶P最高,显著高于N5(14.85%、33.38%)和N10(32.27%、42.64%)处理。【结论】氮沉降增加显著影响湿地土壤碳、氮、磷含量及其计量比,P可能是本地区限制植物生长的一个主要因素,N处于相对平衡的状态。

模拟氮沉降和磷添加对杉木林土壤呼吸的影响

【目的】模拟氮沉降和磷添加对杉木Cunninghamia lanceolata林土壤呼吸的影响,对调控杉木林土壤碳循环提供科学依据。【方法】以10年生杉木林为研究对象,共设置9个处理水平[对照(ck)、低氮(N30:30 kg·hm^(-2)·a^(-1))、高氮(N60:60 kg·hm^(-2)·a^(-1))、低磷(P20:20 mg·kg^(-1))、高磷(P40:40 mg·kg^(-1))、低氮低磷(N30+P20)、低氮高磷(N30+P40)、高氮低磷(N60+P20)、高氮高磷(N60+P40)],探讨了大气氮沉降和磷添加对杉木林土壤呼吸的影响。【结果】施加氮磷没有改变杉木林土壤呼吸的季节性变化。单独施氮促进了杉木林土壤呼吸作用,高氮水平(N60)对土壤呼吸的促进最显著(P<0.05);单独施磷促进了杉木林土壤呼吸作用,高磷水平(P40)对土壤呼吸的促进最显著(P<0.05);氮磷复合作用下低氮高磷(N30+P40)对杉木林土壤呼吸的促进作用最为显著(P<0.05)。相关分析发现:土壤呼吸速率与土壤温度呈极显著正相关(P<0.01),与土壤湿度呈极显著负相关(P<0.01),低氮低磷水平下(N30+P20)土壤温度敏感性系数(Q10)高于对照。【结论】氮沉降和磷添加均对杉木林土壤呼吸有促进作用,氮磷复合作用下对杉木林土壤呼吸的促进作用更为显著,其中高氮低磷的促进作用最为显著。

放牧、氮添加对荒漠草原植物和土壤碳氮的影响

为了探究放牧和氮添加对内蒙古荒漠草原植物—土壤碳、氮循环的影响,在禁牧(UG,0只羊单位·hm^(-2))和重度放牧(HG,1.74只羊单位·hm-2)样地进行氮添加处理,各处理水平为:对照(CK,0 g·m^(-2)·a^(-1))、低氮(LN,5 g·m^(-2)·a^(-1))、中氮(MN,10 g·m^(-2)·a^(-1))和高氮(HN,20 g·m^(-2)·a^(-1))。通过对短花针茅(Stipa breviflora)叶片和土壤全碳(Total carbon, TC)、全氮(Total nitrogen, TN)、稳定碳同位素(Stable carbon isotopes, δ13C)、稳定氮同位素(Stable nitrogen isotopes, δ15N)及土壤有机碳(Soil organic carbon, SOC)、速效氮(Available nitrogen, AN)的测定分析,结果表明:放牧显著增加土壤TC、TN和AN含量(P<0.05);放牧使短花针茅叶片δ13C,δ15N值显著减小(P<0.05);氮添加使短花针茅叶片δ15N值显著减小(P<0.05)。放牧和氮添加在一定程度上均加速了短花针茅和土壤的养分循环,同时氮添加对短花针茅的氮吸收及分馏效应有一定影响,对退化草地恢复起重要作用。

氮磷添加对常绿阔叶林土壤团聚体有机碳及其与磷组分相关的影响

[目的]为探究磷输入如何调节大气氮沉降对土壤团聚体有机碳含量及碳与磷关系的影响。[方法]在常绿阔叶林土壤建立长达6年(2015-2021年)的养分添加长期监测试验平台,包括4个处理:对照[P0+N0,P0 kg/(hm^(2)·a)+N0 kg/(hm^(2)·a)]、氮添加[P0+N100,P0 kg/(hm^(2)·a)+N100 kg/(hm^(2)·a)]、磷输入[P50+N0,P50 kg/(hm^(2)·a)+N0 kg/(hm^(2)·a)]以及氮磷同时输入[P50+N100,P50 kg/(hm^(2)·a)+N100 kg/(hm^(2)·a)],各处理设3次重复,共计12个样地。于2021年8月采集样地0-10 cm土层土壤样品,测定基础理化性质、土壤粒径分布规律、不同粒径土壤团聚体磷组分及有机碳(SOC)含量。[结果](1)P0处理下,氮添加显著增加大团聚体占比,减少黏粒和粉粒含量,提高各团聚体粒径中SOC含量;氮添加分别显著降低和增加团聚体黏粒、粉粒中易分解态磷组分(LP)和难分解态磷组分(RP)含量。(2)P50处理下,氮添加显著提高土壤团聚体平均几何直径(GMD),对各粒径团聚体中磷组分和SOC含量均无显著影响。(3)P0处理下,土壤团聚体SOC与难分解态磷呈正相关关系;P50处理下,土壤团聚体SOC与各功能磷组分无显著相关。由此推断,P0处理下,氮添加通过提高常绿阔叶林土壤团聚体黏粒、粉粒径中难分解态磷而增加土壤有机碳的固持;P50处理下,氮添加对各粒径中有机碳的影响可能受到生物因素的调节,与磷的有效性无关。[结论]氮沉降对常绿阔叶林土壤团聚体中碳磷内在关系的影响受到磷的调控,研究结果为森林土壤碳循环应对全球气候变化提供数据支撑。

模拟氮沉降对杉木人工林土壤有效养分的影响

通过野外模拟试验,研究了氮沉降增加对杉木Cunninghamia lanceolata人工林土壤有效养分的影响。试验设计为4种处理,分别为N0(0 kg.hm-2.a-1),N1(60 kg.hm-2.a-1),N2(120 kg.hm-2.a-1),N3(240 kg.hm-2.a-1),每处理重复3次。以CO(NH2)2作为氮源,每月以溶液方式对林地进行喷施。通过2 a的处理后发现,随着氮沉降水平的增加,各处理土壤pH值、土壤速效磷、土壤速效钾、土壤交换性钙和土壤交换性镁质量分数均呈下降趋势,而铵态氮和硝态氮质量分数则不断上升。各处理中,不同层次土壤铵态氮、硝态氮、速效磷、速效钾、交换性钙和交换性镁质量分数随土层深度增加而下降,而土壤pH值随土层深度增加而增加。

南亚热带森林土壤有效氮含量及其对模拟氮沉降增加的初期响应

研究了南亚热带主要森林类型 (马尾松林、混交林和季风常绿阔叶林 )土壤有效氮含量对模拟氮沉降的初期响应。结果显示 :(1)马尾松林、混交林和阔叶林 0～ 10 cm和 10～ 2 0 cm两个土层有效氮 (铵态氮 +硝态氮 )含量总平均分别为 6 .2 4、6 .2 2和14 .77m g/kg,其中铵态氮占 4 5 .3%、4 8.7%和 14 .5 %。 (2 )外加氮处理使 3个森林两个土层的有效氮含量都在增加 ,但其影响程度取决于土层、氮处理水平、氮处理时间和森林类型。总体而言 ,0～ 10 cm土层略比 10～ 2 0 cm土层敏感 ;氮处理水平越高土壤有效氮增加越多 ;外加氮处理时间越长 ,处理样方与对照样方的差距越大 ;

模拟氮沉降增加条件下土壤团聚体对酶活性的影响

氮沉降增加改变了森林土壤生态系统物质输入,影响土壤生物及酶活性,而土壤团聚体内相对稳定的微域生境可能减弱或延缓土壤生物和酶对氮沉降增加的响应强度。以广东省东莞大岭山森林公园荷木人工林为研究对象,用模拟N沉降方法,分析了2011年12月到2012年11月一年内氮沉降增加条件下表层混合土壤和土壤团聚体内脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性的变化及影响因素,旨在理解氮沉降增加条件下土壤团聚体对酶活性的影响。结果表明:氮沉降增加对表层混合土壤中脲酶和蔗糖酶的抑制作用不显著,而酸性磷酸酶受氮沉降显著影响,表现为低氮(50 kg N hm-2a-1)促进,高氮(300 kg N hm-2a-1)抑制的规律。表层土壤团聚体内脲酶活性随氮沉降增加而降低,N300处理显著低于对照;蔗糖酶和酸性磷酸酶活性随氮沉降增加先降低后增加,N100处理最低,分别比其他处理降低了6.46%—25.53%和42.33%—68.25%。试验区内各粒径土壤团聚体内酶活性高于混合土壤,且随团聚体粒径增加酶活性均为先增加后降低。不同粒径土壤团聚体的3种酶活性均以2—5 mm最高,但脲酶、酸性磷酸酶在各团聚体粒径间差异不显著,蔗糖酶活性2—5 mm显著高于5—8 mm。土壤酶相对活性指数和相对活性综合指数结果显示,超过85%的团聚体粒径内的相对酶活性指数大于1,而土壤酶相对活性综合指数均大于1。以上结果表明,氮沉降增加条件下土壤团聚体对其团聚体内的土壤酶活性有隔离保护作用,但其隔离保护效果与酶的种类和土壤团聚体粒径有关。

模拟氮沉降对高硫沉降地区森林土壤酸化的贡献

以重庆铁山坪马尾松林下典型的酸化土壤为研究对象,按照40kg.(hm2.a)-1的N剂量分别喷洒NH4NO3和NaNO3以模拟氮沉降翻倍的情景,对其影响下的土壤溶液pH值和主要阴阳离子浓度进行了为期1a的野外观测.结果表明,与未经处理的对照相比,喷洒NH4NO3的土壤溶液的pH值有所下降,而NaNO3则导致pH值略有上升.同时,喷洒NH4NO3和NaNO3均导致盐基阳离子(Ca2+和Mg2+)和Al3+浓度的明显上升,其中Al3+与盐基阳离子(Ca2+、Mg2+和K+之和)的摩尔比值由对照的0.5左右升高到接近甚至超过1.0.盐基阳离子的加速淋溶和有毒Al3+的活化,表明氮沉降已加剧了土壤酸化.此外,氮输入的增加还引起了NO3-淋溶的大幅增加,土壤出现氮饱和现象.相对而言,NH4+的酸化和富营养化效应均强于同当量的NO3-,表明中国氮沉降控制不应忽视NH3的排放削减.

青藏高原高寒草甸土壤CO_2排放对模拟氮沉降的早期响应

研究大气氮沉降输入对青藏高原高寒草甸土壤-大气界面CO2交换通量的影响,对于准确评价全球变化背景下区域碳平衡至关重要。通过构建多形态、低剂量的增氮控制试验,利用静态箱-气相色谱法测定土壤CO2排放通量,同时测定相关土壤变量和地上生物量,分析高寒草甸土壤CO2排放特征及其主要驱动因子。研究结果表明:低、高剂量氮输入倾向于消耗土壤水分,而中剂量氮输入有利于土壤水分的保持;施氮初期总体上增加了土壤无机氮含量,铵态氮累积效应更为显著;施氮显著增加地上生物量和土壤CO2排放通量,铵态氮的促进效应显著高于硝态氮。另外,土壤CO2排放通量主要受土壤温度驱动,其次为地上生物量和铵态氮储量。上述结果反映了氮沉降输入短期内可能刺激了植物生长和土壤微生物活性,加剧了土壤-大气界面CO2排放。

模拟氮沉降对中亚热带森林土壤中可溶性氮含量的影响

通过野外模拟试验,研究CK〔对照,0 kg(hm2.a)〕、LN〔低氮,30 kg(hm2.a)〕和HN〔高氮,100 kg(hm2.a)〕处理3个氮沉降水平对亚热带针叶(杉木)和阔叶(浙江桂、罗桴栲)森林土壤中可溶性氮含量的影响.结果表明:施氮后3 d,土壤中的w(SIN)(可溶性无机氮含量)在CK和LN处理之间差异不显著,仅发现HN处理与LN及CK处理之间的差异显著.施氮后3个月,各处理之间差异不显著;与施氮后3 d相比,土壤中的w(NH4+-N)在CK处理显著增加了42%～68%(P<0.05),而HN处理则显著降低了45%～58%(P<0.05);土壤中的w(NO3--N)平均降低了24%～88%,其中HN处理降幅最大也最显著;杉木林土壤降幅最大.施氮后3 d,随着施氮水平的提高土壤尤其是杉木林土壤中的w(SON)(可溶性有机氮含量)增加,其占w(TSN)(可溶性总氮含量)的比例降低.然而3个月后,施氮影响趋缓甚至相反;与施氮后3 d比较,HN处理下w(SON)降低,而其占w(TSN)的比例却有所升高,表明SON损失仍低于SIN.阔叶天然林土壤中的w(SON)显著高于杉木人工林,表明凋落物性质差异造成的影响与w(SON)变化有关.

长白山原始林和次生林土壤有效氮含量对模拟氮沉降的响应

研究了长白山地区阔叶红松林和杨桦次生林生长季土壤有效氮(铵态氮+硝态氮)含量及其在高氮(50kg.hm-2.a-1)、低氮(25kg.hm-2.a-1)处理下的变化状况。结果表明:生长季内,两种林型土壤有效氮含量具有明显的季节变化特征。二者土壤铵态氮在研究期内均呈现先减少后增加再减少的变化趋势,而硝态氮在林型中的变化趋势不同:杨桦次生林中先减小后增加再减小;阔叶红松林中则呈减小的趋势,生长季末略有增加。杨桦次生林和阔叶红松林土壤有效氮的生长季总平均值分别为6.83和6.80mg·kg-1,其中铵态氮分别占45.36%和33.30%,硝态氮占54.64%和66.70%。两种林型土壤总有效氮、铵态氮和硝态氮含量对不同氮沉降梯度的响应大致相同,表现为随氮沉降量的增加而增加,其中高氮处理显著增加了土壤中的铵态氮、硝态氮及总有效氮的含量(P<0.05),但这种促进效果在低氮处理下则不明显(P>0.05)。

冻融作用下模拟氮沉降对土壤酶活性与土壤无机氮含量的影响

采用野外模拟实验方法研究了冻融作用下氮沉降对东北松嫩羊草草地土壤酶活性和无机氮含量的影响。结果表明:氮沉降对土壤脲酶和蛋白酶活性具有一定的影响,而且随着氮沉降量的升高,两种酶活性均呈先升高后降低的趋势;土壤脲酶和蛋白酶活性在T1取样时间(秋冬冻融循环时期)和T2取样时间(冬春冻融循环时期)差异显著。土壤铵态氮含量随氮沉降量的增加呈上升趋势,且T1与T2取样时间差异显著;土壤硝态氮含量在T1取样时间随氮沉降量的增加而增加,在T2取样时间随施氮量的增加呈先升高后降低的趋势,且在温度较低的T1取样时间含量明显高于T2取样时间。刈割处理对T1取样时间土壤硝态氮含量影响显著,对T2取样时间土壤脲酶活性及土壤铵态氮含量影响显著。

模拟氮沉降对油松林土壤有机碳和全氮的影响

本文通过长期原位模拟氮沉降试验,研究暖温带油松林土壤有机碳和全氮对外源氮添加的响应过程与机制。从2009至2011年,氮处理水平分别为对照（0 kg/（hm2·a）,N0）,低氮（50 kg/（hm2·a）,N1）,中氮（100 kg/（hm2·a）,N2）和高氮（150 kg/（hm2·a）,N3）。利用土钻法研究油松人工林和天然林不同土壤深度土壤有机碳和全氮对模拟氮沉降的响应。结果表明,氮沉降降低了人工林和天然林不同土层深度有机碳含量,有机碳含量下降幅度随氮沉降量的增加而增大,且表层土壤（0~20 cm）下降幅度大于深层土壤（20~40 cm,40~60 cm）。天然林表层土壤有机碳下降幅度大于人工林。氮沉降显著增加了人工林表层土壤全氮含量（P〈0.05）,但对天然林表层土壤全氮含量无显著影响（P〉0.05）。

杉木林土壤微生物区系对短期模拟氮沉降的响应

通过模拟氮沉降试验(设置2种氮形态5种施氮水平(N0、N1、N2、N3、N4分别代表0、20、40、60、80 kg·hm-2·a-1,共10个处理)研究杉木林土壤微生物区系的变化。结果表明:沉降第1年,高氮处理对微生物数量的影响较显著,氮处理时微生物数量的变化波动较大;沉降1年后,各处理的变化规律稳定,波动较小。12月份各处理间微生物数量和细菌数量变化幅度较小、氮处理对其影响不显著,故不宜在12月采集土样。氮沉降量影响微生物总量,总体而言低氮处理促进微生物生长,最高氮处理抑制微生物生长,NH4+-N2或N3和NO3--N3处理微生物总量最多。不同微生物类群对氮沉降形态和沉降量的响应不同,土壤细菌的变化规律和微生物数量的变化规律一致,低氮处理时,硝态氮处理对细菌数量生长的影响大于铵态氮处理,2种形态氮的N2或N3处理细菌数量最大。铵态氮比硝态氮更易影响真菌的生长,且NH4+-N1和NO3--N3处理真菌数量最多。不同氮沉降形态对放线菌数量影响显著,沉降1年后高氮沉降量对放线菌生长略有促进作用。

CO_2浓度倍增、高氮沉降和高降雨对南亚热带人工模拟森林生态系统土壤呼吸的影响

土壤呼吸响应全球气候变化对全球C循环具有重要作用。应用大型开顶箱(Open-top chamber,OTC)人工控制手段,研究了大气CO2浓度倍增、高氮沉降和高降雨处理对南亚热带人工森林生态系统土壤呼吸的影响。结果表明:对照箱、CO2浓度倍增处理以及高氮沉降处理下土壤呼吸速率都具有明显的季节变化,雨季(4～9月)的土壤呼吸速率显著高于旱季(10月至次年3月)(p<0.001);但高降雨处理下无明显的季节差异(p>0.05)。CO2浓度倍增能显著提高土壤呼吸速率(p<0.05),其他处理则变化不大。大气CO2浓度倍增、高氮沉降、高降雨处理和对照箱的土壤呼吸年通量分别为4241.7、3400.8、3432.0和3308.4gCO2.m–2.a–1。但在不同季节,各种处理对土壤呼吸的影响是不同的。在雨季,大气CO2浓度倍增和高氮沉降的土壤呼吸速率显著提高(p<0.05),其他处理无显著变化;而在旱季,高降雨的土壤呼吸速率显著高于对照箱(p<0.05),氮沉降处理则抑制土壤呼吸作用(p<0.05)。各处理的土壤呼吸速率与地下5cm土壤温度之间具有显著的指数关系(p<0.001);当土壤湿度低于15%时,各处理的土壤呼吸速率与地下5cm土壤湿度具有显著的线性关系(p<0.001)。

华西雨屏区苦竹林土壤呼吸对模拟氮沉降的响应

2007年11月至2008年11月,对华西雨屏区苦竹(Pleioblastus amarus)人工林进行了模拟氮沉降试验,氮沉降水平分别为对照(CK,0gN·m–2·a–1)、低氮(5gN·m–2·a–1)、中氮(15gN·m–2·a–1)和高氮(30gN·m–2·a–1)。每月下旬,采用红外CO2分析法测定土壤呼吸速率,并定量地对各处理施氮(NH4NO3)。结果表明:2008年试验地氮沉降量为8.241g·m–2,超出该地区氮沉降临界负荷。在生长季节,苦竹林根呼吸占总土壤呼吸的60%左右。模拟氮沉降促进了苦竹林土壤呼吸速率,使苦竹林土壤每年向大气释放的CO2增加了9.4%～28.6%。在大时间尺度上(如1a),土壤呼吸主要受温度的影响。2008年6～10月,土壤呼吸速率24h平均值均表现为:对照<低氮<中氮<高氮。氮沉降处理1a后,土壤微生物呼吸速率和土壤微生物生物量碳、氮增加,并且均与氮沉降量具有相同趋势。各处理土壤呼吸速率与10cm土壤温度、月平均气温呈极显著指数正相关关系,利用温度单因素模型可以解释土壤呼吸速率的大部分。模拟氮沉降使得土壤呼吸Q10值增大,表明氮沉降可能增强了土壤呼吸的温度敏感性。在氮沉降持续增加和全球气候变暖的背景下,氮沉降和温度的共同作用可能使得苦竹林向大气中排放的CO2增加。

模拟氮沉降对土壤酸化及土壤酸缓冲能力的影响

为探讨N沉降对酸雨区森林土壤酸化和土壤酸缓冲能力的影响,于2012年4—12月在重庆缙云山地区选取针阔混交林和常绿阔叶林2种典型林分进行模拟N沉降试验,设N0、N1、N2、N3 4个处理,施N量(模拟N沉降量)分别为0、60、120、240kg/(hm2·a),每月月初将NH4NO3溶液均匀喷洒在所选样方内,8个月后进行取样分析.结果表明:1不同p H下2种林分土壤的酸缓冲能力存在较大差异,p H越低土壤酸缓冲能力越高.22种林分的土壤酸缓冲能力随N沉降量的增加而降低.在相同的N沉降量下,常绿阔叶林土壤酸缓冲能力略高于针阔混交林.3N沉降会加快土壤酸化速率.与N0处理相比,N1、N2、N3处理常绿阔叶林土壤p H分别下降了0.03、0.06、0.16,而针阔混交林则分别下降了0.08、0.10、0.26.42种林分土壤中盐基离子含量均随N沉降量的增加而降低,交换性Al3+含量则相反.与N0处理相比,常绿阔叶林N1、N2、N3处理盐基离子含量分别下降了55.76%、66.00%、70.38%,交换性Al3+含量分别增加了16.03%、21.37%、31.81%;针阔混交林盐基离子含量分别下降了24.12%、43.38%、62.24%,交换性Al3+含量分别增加了19.19%、23.48%、34.85%.研究表明,氮沉降会降低森林土壤酸缓冲能力,加快酸化速率,并且常绿阔叶林土壤对N沉降的敏感性高于针阔混交林.

土壤微生物数量对模拟氮沉降增加的早期响应

通过以南亚热带森林三种主要树种即荷木、锥栗和黄果厚壳桂为主的苗圃试验地的苗圃控制实验,初步探讨土壤微生物数量对模拟氮沉降增加的响应。结果表明,施氮增加对土壤微生物数量的影响根据类群和氮处理水平不同而异。总的来说,施氮增加对土壤微生物数量具有促进作用,这种促进作用对放线菌数量仅在一定(中氮)处理水平以下,超过此水平施氮增加则表现为抑制作用,而施氮对真菌数量则始终表现为抑制作用,尤其以中N处理水平的抑制作用最强。但目前细菌仍占微生物总量的绝对优势,放线菌次之,真菌则占微生物总量的比例最小。分析结果还表明,有效氮与放线菌、有效氮与细菌数量变化呈显著相关关系。