中亚热带丘陵红壤区森林演替典型阶段土壤氮矿化及其有效性

作     者：甘露 

作者单位：南昌大学 

学位级别：硕士

导师姓名：葛刚;陈伏生

授予年度：2008年

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

主      题：森林演替 N矿化 N有效性 植被恢复 

摘      要：土壤氮素(N)转化是生态系统关键生态学过程之一,且土壤N有效性与群落演替间存在着反馈关系。本文以中亚热带丘陵红壤区森林演替的4个典型阶段,即灌丛林、马尾松林、针阔混交林和常绿阔叶林为研究对象,采用了室外定点连续监测、原位定点培养和实验室模拟培养相结合的方法,较系统地开展了土壤有效N、N矿化、N有效性及其影响因素的研究。旨在揭示植被类型与土壤氮库的动态耦合关系,为植被恢复、森林生态系统管理及其可持续发展提供了科学依据。主要结论如下: (1)用PVC顶盖埋管法和离子交换树脂袋法分别研究了森林演替4个典型阶段土壤矿化速率及其有效性,结果均表现为:灌丛林马尾松林针阔混交林常绿阔叶林(P0.05,以下同)。 (2)森林演替各阶段土壤有效N和N矿化速率均表现出明显的季节变化;其中土壤NH-N为春、夏季高于秋冬季,NO-N为春、夏季低于秋、冬季,矿质N为冬季最高;氨化速率为春季最高,硝化速率春季最低,而净矿化速率因演替阶段不同季节波动规律不一致。 (3)森林演替的初级阶段土壤NH-N和氨化速率分别为矿质N和矿化速率的主体,而高级期阶段NO-N和硝化速率分别占绝对优势。 (4)采用3因素3水平3次完全重复的实验室模拟实验,结果表明:土壤氨化速率和净矿化速率随着温度的升高而逐渐增大,而温度对硝化速率的影响不显著;水分为半饱和状态时,氨化、硝化和净矿化速率均最大,自然水和饱和水状态时差异不显著;土壤氨化、硝化和净矿化速率均随着演替的进展而增大。 总之,顺行演替有利于提高土壤的供N能力和N有效性;全球变暖有利于增强中亚热带森林土壤供N能力;季节性干旱和强降雨将降低土壤供N能力。