长期氮磷添加对亚热带森林土壤有机碳储量及其组分的影响

作     者：陈蕾如 温正宇 徐小牛 尹若勇 高雨 

作者机构：安徽农业大学林学与园林学院 安徽科技学院 

出 版 物：《南京林业大学学报(自然科学版)》 (Journal of Nanjing Forestry University(Natural Sciences Edition))

年 卷 期：2024年第05期

页      面：139-146页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 090301[农学-土壤学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(31770672) 

主　　题：氮磷添加 土壤有机碳储量 有机碳组分 有机氮组分 亚热带森林 

摘      要：【目的】长期高氮（N）沉降对具有磷（P）限制的亚热带森林土壤有机碳（SOC）及其储量具有影响，探究长期N添加下活性SOC、土壤有机氮（SON）组分对有机碳储量的影响，为亚热带森林土壤的碳（C）固存能力以及亚热带森林生态系统的可持续经营提供依据。【方法】在安徽省祁门县查湾自然保护区的常绿阔叶林内，选取中坡和坡顶两个区位，各设置3种不同的N、P添加处理，即对照（CK,每年N、P添加量为0 kg/hm2）、N添加（N,每年N添加量为100 kg/hm2）、N+P添加（N+P,每年N添加量为100 kg/hm2、P添加量为50 kg/hm2）,各处理设置3个重复样地，大小为30 m×15 m,共18块样地。自2011年5月开始，进行为期10年的N及N+P添加野外模拟试验。于2020年10月，采集不同处理样地内[0,40)cm土层的土壤样品，测定SOC含量及储量、活性SOC组分、SON组分以及其他土壤基本理化性质。将采集的土样平均分成两份，一部分土样自然风干压碎后过孔径0.25 mm筛，用于测定土壤SOC及TN含量。另一部分鲜土样经不同处理后，用于测定SOC、SON组分及其他理化性质。【结果】与对照相比，连续10年N及N+P添加并未显著改变SOC储量，但显著降低土壤微生物生物量碳、氮。相关性分析结果表明，土壤有机碳储量与大多数土壤理化性质密切相关，除溶解性有机碳外，与其余有机碳氮组分均极显著正相关。另外，有机碳储量与pH、土壤容重呈显著负相关。线性回归分析结果显示，颗粒有机碳、氮对有机碳储量的解释率分别为75.4%、71.7%,微生物生物量碳、氮对有机碳储量的解释率分别为26.0%、49.3%;而土壤可溶性有机碳与有机碳储量无显著相关关系，可溶性氮对有机碳储量的解释率仅为11.4%。【结论】长期添加N及N+P后，土壤微生物生物量碳氮含量显著下降，并可能不利于土壤有机碳存量，而颗粒有机碳氮是对土壤有机碳储量影响最大的组分。