模擬氮沉降對帽兒山地區(qū)4種典型林分土壤碳氮輸入輸出關(guān)鍵過程的影響.pdf

1、評價氮沉降對森林生態(tài)系統(tǒng)土壤碳氮循環(huán)過程的影響對分析全球變化背景下土壤碳氮儲量的變化具有重要的意義。本研究通過在黑龍江省帽兒山林場白樺（Betulaplatyphylla）次生林，以及水曲柳（Fraxinus mandschurica）、紅松（Pinuskoraiensis）、落葉松（Larix olgensis）人工林進(jìn)行模擬氮沉降處理(對照(CK，0kgNha-1yr-1)，低氮(L，50kg N ha-1yr-1)，中氮（M，10

2、0kg N ha-1yr-1）和高氮(H，150kg N ha-1yr-1)）試驗，研究氮沉降對森林生態(tài)系統(tǒng)土壤碳氮濃度、碳氮輸入和輸出速率的影響。研究結(jié)果表明:
　　1、氮沉降顯著影響植被生長，同時影響土壤pH值。氮沉降處理顯著提高了白樺、水曲柳、紅松、落葉松林胸徑年平均生長量，從喬木生長角度分析H處理未達(dá)到森林生態(tài)系統(tǒng)氮沉降閾值。氮沉降處理顯著降低了林分地表植被覆蓋率，從林下植被覆蓋角度分析，L處理已達(dá)到林下植被生長的氮沉降閾

3、值。氮沉降處理顯著降低林分土壤pH值，并隨著氮沉降量增加，土壤pH值呈下降趨勢。
　　2、氮沉降對不同林分土壤碳庫的影響存在差異。各林分L處理土壤有機碳濃度最大;闊葉林（白樺和水曲柳）土壤有機碳濃度較針葉林（紅松和落葉松）更易受氮沉降的抑制。L處理顯著增加了各林分土壤微生物碳濃度，H處理較L處理土壤微生物碳濃度降低。各林分L處理土壤水溶性有機碳和易氧化碳濃度高于H處理。林分根生物量密度越小，土壤微生物碳和水溶性有機碳越易受到氮沉降

4、抑制。
　　3、氮沉降對不同林分凋落物碳釋放速率和土壤呼吸速率的影響存在差異。闊葉林凋落物碳釋放速率較針葉林更易受到氮沉降的抑制。L處理顯著增加了闊葉林葉和根凋落物碳釋放速率，H處理顯著降低葉和根凋落物碳釋放速率。氮沉降對針葉林葉凋落物碳釋放速率無顯著影響，L和M處理增加了針葉林根凋落物碳釋放速率，H處理未顯著影響根凋落物碳釋放速率。針葉林土壤呼吸較闊葉林更易受到氮沉降的影響。L處理對闊葉林土壤呼吸速率影響不顯著，顯著提高針葉林土

5、壤呼吸速率。氮沉降處理影響了土壤呼吸溫度敏感性系數(shù)，L處理下5cm和10cm土壤呼吸溫度敏感性系數(shù)Q10比CK分別提高了2.65％和3.12％，H處理比CK分別降低了6.29％和5.46％。
　　4、氮沉降顯著影響土壤氮庫和土壤氮循環(huán)過程。氮沉降處理增加了4種林分土壤全氮濃度和微生物氮濃度，隨氮沉降量增加土壤全氮濃度和微生物氮濃度下降。水溶性氮濃度隨氮沉降量增加而增加。針葉林（紅松和落葉松）土壤微生物氮濃度較闊葉林（白樺和水曲柳）

6、更易受到氮沉降的抑制。L處理未顯著影響4種林分葉和根凋落物氮釋放速率，而H處理降低了各林分葉和根凋落物氮釋放速率。氮沉降顯著增加了土壤氮礦化過程中硝化速率，對氨化速率無顯著影響。L、M和H處理氮硝化速率分別比CK增加6.20％（P＞0.05）、33.00％(P＜0.05)和34.42％(P＜0.05)。氮沉降對土壤氮礦化的影響主要在夏季和秋季;氮沉降增加了土壤硝化速率的變異程度。
　　5、氮沉降處理顯著影響森林生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)化學(xué)計量

7、特征值，從短期氮沉降處理來看主要影響林分凋落物（葉和根凋落物）和林木養(yǎng)分吸收器官（葉和根）生態(tài)化學(xué)計量特征值，對林木組織器官（干和枝）生態(tài)化學(xué)計量特征值無顯著影響。氮沉降對林分土壤、凋落物和根N∶P比的影響高于對C∶N比的影響。氮沉降對難分解慢凋落物C∶N比影響較大，易分解凋落物C∶N比影響較小。氮沉降處理下土壤C∶N比未顯著影響土壤碳循環(huán)過程，而顯著影響土壤氮硝化和氨化速率。氮沉降處理土壤N∶P比顯著影響微生物相關(guān)過程-凋落物碳釋放和