冻融交替对高寒土壤轻组分有机质矿化影响的试验研究

为研究冻融交替对轻组分有机质(LFOM)动态的影响,设置不冻处理T(4℃恒温培养),长冻处理F(-10℃持续冻结)和冻融交替FT(-10℃和4℃各12h交替)3个模式,对轻组分有机质(LFOM)进行为期147d的试验培养,定期采样分析LFOM中物质累积释放总量、C、N、P、K、Ca、Mg元素的动态情况。结果表明:(1)与处理F和T相比,处理FT显著提高了LFOM中物质累积释放总量和C、N、P、Ca、Mg的累积矿化,处理FT和处理F的K累积矿化相近且高于处理T。(2)处理F与处理T比较,OM、P、Ca、Mg矿化量相近,但总量及N矿化量处理F高于处理T。(3)利用单室模型对不同处理分解动态的回归进行分析,表明不同处理分解动态间均达到显著水平,证实了有机质进行密度分组的合理性及LFOM内不同组分的共性,冻融交替下LFOM中C、N和P的平均存留时间(MRT)分别为700,875,133d,冻融交替次数减少(长冻、不冻)均延长了这些元素的MRT。因此,在全球变暖背景下,只有在高寒土壤冻融交替次数增加的情形下才加剧土壤LFOM中有机碳、氮和磷的矿化,如果仅是引起土壤解冻时间延长,并不会增加亚高山森林季节性冻土中LFOM的矿化。