华西雨屏区巨桉中龄林土壤呼吸对模拟氮沉降的响应

2009年3月至2009年11月,对华西雨屏区巨桉中龄林进行了模拟氮沉降试验,氮沉降水平分别为对照(0kg N.hm-2.a-1)、低氮(50 kg N.hm-2.a-1)、中氮(150 kgN.hm-2.a-1)和高氮(300 kgN.hm-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:各处理土壤呼吸速率最大值均出现在7月份,最小值出现在5月份;巨桉林土壤呼吸速率12 h平均值均表现为对照低氮中氮高氮;各处理土壤呼吸速率与10 cm土壤温度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;模拟氮沉降使得巨桉中龄林土壤呼吸Q10值增大,表明氮沉降增强了巨桉中龄林土壤呼吸的温度敏感性。     

杉木人工林土壤酶活性对氮沉降的响应

对12年生杉木人工林开展N0(0kgN·hm-2a-1)、N1(60kgN·hm-2a-1)、N2(120kgN·hm-2a-1)和N3(240kgN·hm-2a-1)4种水平的模拟氮沉降试验,探讨亚热带森林土壤酶(过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶)活性对氮沉降增加的响应。试验采取2种施氮方式,即在缓冲区采取1年1次性施入氮,而在中心区每月施入等量氮。结果表明:缓冲区1次性施氮后30天内每10天土壤酶活性变化趋势和中心区按月施氮后酶活性动态均表现为N1始终促进3种酶活性(相对于N0处理);N1和N2处理对土壤酶活性的影响依施氮时间和土层深度不同而异,没有表现出明显的促进增加或抑制作用;随土层深度增加,3种酶活性均表现出明显降低趋势。     

应用PLFA技术分析氮沉降对三江平原小叶章湿地土壤微生物群落结构的影响

为了研究氮沉降对三江湿地土壤微生物群落结构的影响,利用磷脂脂肪酸技术(PLFA)对三江平原小叶章湿地土壤微生物多样性进行了分析。2010年5月,在黑龙江省科学院自然与生态研究所三江平原湿地生态定位研究站内的小叶章湿地中建立模拟氮沉降试验平台,设置3个氮沉降浓度梯度:N1(0 g N·m-2a-1)、N2(4 g N·m-2a-1)、N3(8 g N·m-2a-1),于2014年6月用土钻进行土壤样品采集。结果表明:本研究共检测到PLFAs 75种,其中特征脂肪酸29种。不同氮沉降处理下,真菌群落的生物量较高,土壤微生物生物量的总量介于30~33nmol·g-1。氮沉降增加对真菌群落数量的影响比较显著(P0.05),但是对细菌和放线菌影响并不显著。低氮时土壤微生物的数量最多,对照最低;高氮时土壤微生物群落的多样性值和丰度值最高。根据典型性相关分析,得出铵态氮和硝态氮对土壤中真菌含量影响较为显著。通过本研究可以得出,施氮增加了土壤微生物总量。铵态氮和硝态氮是影响土壤微生物数量的主要因子,低氮增加了土壤微生物多样性,高氮则产生抑制作用。     

集约经营毛竹林土壤酶活性对模拟氮沉降的初期响应

采用典型样方法,在浙江省临安市设立毛竹(Phyllostachys heterocycla cv.pubescens)林分条件和环境状况较一致的代表性样方12个,研究了集约经营毛竹林蔗糖酶、纤维素酶、脲酶和过氧化氢酶4种土壤酶活性对不同水平的模拟氮沉降(低氮30 kg N·hm-2·a-1、中氮60 kg N·hm-2·a-1、高氮90 kg N·hm-2·a-1和对照)的初期响应。结果表明:模拟的氮沉降显著降低了集约经营毛竹林0~20 cm土壤蔗糖酶、纤维素酶、脲酶和过氧化氢酶的活性,显著抑制了20~40 cm土壤蔗糖酶的活性,对纤维素酶和过氧化氢酶的活性影响不显著。     

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。     

杉木人工林凋落物C,N,P归还量对氮沉降的响应

为探讨亚热带森林对氮沉降增加的响应,在12年生的杉木人工林中开展4种水平的模拟氮沉降试验,分N0(对照),N1,N2,N3等4种处理,氮沉降量分别为0,60,120,240kg·hm-2a-1。模拟氮沉降2年后,4种不同氮沉降水平杉木人工林的年凋落量分别为1008.83,1164.10,1147.30和976.47kg·hm-2,表明低中氮处理(N1,N2)在一定程度上增加森林凋落物量,而高氮处理(N3)则表现出一定的抑制作用。叶凋落物中C,N元素含量随氮沉降水平的增加而增加,而C/N则呈不断下降的趋势。经不同氮沉降处理后,凋落物C元素的归还量分别为474.70,544.07,538.55和474.02kg·hm-2,N元素的归还量分别为7.21,8.56,9.03和9.04kg·hm-2,P元素的归还量分别为1.17,1.24,1.32和1.09kg·hm-2,说明与N0处理相比,氮沉降显著提高N元素的归还量,而N1,N2处理提高C,P元素归还量,N3处理对C归还量影响不明显,但降低P的归还量。     

施氮对樟树林土壤微生物碳源代谢的影响

以亚热带地区樟树林为研究对象,设置3个氮添加水平,即0(对照)、5(低氮)和15 g·m -2(高氮),采用BIOLOG-AN,FF,Gen Ⅲ和YT 4种微孔板,对施氮1年后土壤微生物群落碳源利用进行研究。结果表明：1)施氮后土壤微生物群落代谢活性均不同程度地降低,而且氮添加水平越高,土壤微生物代谢活性越弱;2)施氮可影响微生物群落多样性,施氮后,4种微生物群落丰富度增强,均匀度降低,厌氧菌、真菌和革兰氏菌的优势度降低;3)碳源利用分析表明,施氮后,糖类虽然仍是4种微生物群落主要利用的碳源,却相应地提高了其他几类碳源的利用程度,土壤真菌和厌氧菌的碳源利用受氮添加影响较大,而革兰氏菌和酵母菌碳源利用受氮添加影响相对较小。     

氮沉降对米槠天然林土壤有机碳及微生物群落结构的影响

[目的]研究氮(N)沉降对亚热带常绿阔叶天然林土壤有机碳和微生物群落结构的影响,为亚热带森林生态系统碳循环过程的研究提供依据。[方法]选取中亚热带典型米槠天然林为研究对象,采用随机区组试验设计,设3个N沉降水平:对照(CK,0kg·hm~(-2)·a~(-1))、低N(LN,40kg·hm~(-2)·a~(-1))和高N(HN,80kg·hm~(-2)·a~(-1))。[结果]在0～10 cm土层,与对照相比,高N和低N处理总微生物生物量显著增加,低N处理土壤有机碳含量增加27.4%,而高N对土壤有机碳无显著影响;在10～20 cm土层,N沉降(低N和高N处理)对土层有机碳含量和总微生物及各类群生物量均无显著影响。相关分析和随机森林模型结果分析表明,N沉降导致土壤可溶性有机碳(DOC)、全氮(TN)、C/N和微生物生物量增加是驱动表层土壤有机碳累积的关键因子;主成分分析表明,N沉降显著改变0～10 cm土层土壤微生物群落结构,而对10～20 cm土层土壤微生物群落结构无显著影响。[结论]在亚热带常绿阔叶天然林中,短期低N沉降增加能够提高土壤碳储量,但长期N沉降对土壤碳吸存的影响仍不清楚。     

氮沉降对木荷马尾松林叶片元素计量比的影响

为研究氮沉降对不同林龄木荷—马尾松混交林养分的影响,在室外分别设置了N0(0 kg·hm-2·a-1)、N1(50 kg·hm-2·a-1)、N2(100 kg·hm-2·a-1)和N3(150 kg·hm-2·a-1)4个处理的浓度,进行1 a的氮沉降模拟试验。结果表明,N1、N2和N3处理在试验后期均使30、50年生林木叶片中碳、氮、磷含量较试验前期有所增加,40年生林木叶片碳、氮含量增长明显,而磷含量在N2、N3处理较试验前期有所下降。30、50年生林木叶片氮磷比值主要在14-16之间,说明30、50年生林木同时受到氮、磷的限制,而40年生林木叶片氮磷比值均大于16,说明40年生林木主要受到磷的限制,但不同林龄叶片碳氮比值在试验后期均低于试验前期,下降明显。因此,氮沉降对不同林龄木荷—马尾松混交林叶片的碳、氮、磷含量及其计量比有着不同的影响。     

华西雨屏区慈竹林凋落叶分解过程养分释放对模拟氮沉降的响应

通过原位试验,研究华西雨屏区慈竹林凋落叶养分释放对模拟氮沉降的响应.试验设4个施氮水平:对照(CK,0 kg·hm-2a-1)、低氮(LN,50 kg.hm-2a-1)、中氮(MN,150 kg·hm～a11)和高氮(HN,300 kg·hm-2a-1).结果表明:1)在凋落叶分解过程中,C,P和Mg元素含量总体上呈下降趋势,N元素表现为下降-上升-下降,K元素则为上升-下降-上升,ca元素先升后降.各处理C,P,Ca和Mg元素都表现为直接释放,K元素为富集-释放,而N元素CK呈现淋溶-富集-释放,LN,MN和HN却为直接释放.2)氮沉降可促进凋落叶C,N,P,K,Ca,Mg元素的释放,其中MN促进作用最强;氮沉降对N元素的影响程度最大,LN,MN和HN周转期分别比CK(2.835 a)缩短0.090,0.816和0.709 a.3)分解过程中各处理C/N变化趋势为先升高后降低;总体上,分解前2个月N沉降可降低凋落叶C/N值,而2个月后提高其C/N值.