模擬氮沉降對荊條灌木“肥島”土壤養(yǎng)分的影響

趙 河,張志銘,趙 勇,祝憶偉,楊文卿,楊喜田

河南農(nóng)業(yè)大學林學院, 鄭州 450000

模擬氮沉降對荊條灌木“肥島”土壤養(yǎng)分的影響

趙 河,張志銘,趙 勇*,祝憶偉,楊文卿,楊喜田

河南農(nóng)業(yè)大學林學院, 鄭州 450000

氮沉降的增加,可能會對土壤養(yǎng)分造成更為顯著的影響,目前關于大氣氮沉降對植物“肥島”效應中土壤養(yǎng)分的影響鮮有報道。于河南省太行山南麓地區(qū),以NH4NO3為供施氮源,按土層深度采集土樣,以模擬氮沉降方法(3個水平,無氮CK、低氮2 gN m-2a-1處理、中氮12gN m-2a-1處理和高氮24gN m-2a-1處理),分析了氮沉降對太行山荊條灌木(VitexnegundoL.var.)“肥島”土壤中有機質(zhì)、全氮和速效磷含量的影響。結果表明：灌木“肥島”中全氮和速效磷含量,總體表現(xiàn)出隨氮沉降量增長而增加的趨勢；氮沉降顯著增加了土壤表層有機質(zhì)、氮、磷的含量；高氮沉降與CK相比引起的各土層間養(yǎng)分差異更顯著；隨著氮沉降水平的增加,冠幅內(nèi)外和土層間養(yǎng)分差異增大,土壤養(yǎng)分的增長率隨之加大；氮沉降在一定程度內(nèi)加劇了“肥島”的富集效應,且氮沉降量越大,這種富集效應越顯著。這些研究結果可為研究灌木“肥島”對外源氮的響應機制及保育作用提供參考。

荊條；氮沉降；肥島；影響；土壤養(yǎng)分

人類活動向大氣中排放的大量氮化物,使得自然界中氮沉降日益加劇,而外源氮含量的增加將改變土壤養(yǎng)分原始狀態(tài),影響植物的生長,對生態(tài)系統(tǒng)結構產(chǎn)生較大影響[1- 3]。近年來,我國陸地生態(tài)系統(tǒng)中氮沉降量出現(xiàn)顯著升高,區(qū)域性的“氮富集”不斷出現(xiàn)[4,5]。已有研究表明,氮沉降能夠影響土壤氮素礦化和硝化速率[6- 8],導致林地氮素流失[9]；加快土壤溶液系統(tǒng)的酸化速率[10]；對森林生態(tài)體系中土壤質(zhì)量和植物根系微生物產(chǎn)生影響[11- 14]；與此同時,植物“肥島”效應能夠促進生態(tài)系統(tǒng)的保持和恢復[15- 17],然而目前有關氮沉降增加對植物“肥島”效應的影響的相關研究較少[18]。因此關于植物“肥島”現(xiàn)象受氮沉降影響的變化機制需要進一步研究。

太行山區(qū)是河南省生態(tài)環(huán)境最為脆弱的地區(qū)之一,荊條灌木(VitexnegundoL.var.)是太行山地區(qū)的重要植被類型,其分布極廣,也是區(qū)域群落演替的重要階段,在改善生境和提高植被質(zhì)量方面具有至關重要的作用。與此同時,灌木荊條群落又具有“肥島”效應,及土壤養(yǎng)分在單株喬木(灌木)冠幅下產(chǎn)生聚集的現(xiàn)象[19- 21],外加氮源可能會改變灌木的“肥島”效應。因此,本試驗擬在人工施氮條件下,通過對該區(qū)域荊條灌木“肥島”方面進行研究,探索不同氮處理對“肥島”土壤養(yǎng)分的影響,旨在揭示該區(qū)域典型植物—荊條灌木在氮變化環(huán)境下,其土壤養(yǎng)分結構的變化過程,并為提高林木幼苗的成活率和了解植物對氮素適應策略提供幫助,有利于當?shù)鼗纳骄G化、水土保持等生態(tài)系統(tǒng)恢復。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

本研究試驗地位于太行山南麓地區(qū),借助于當?shù)貒伊謽I(yè)局黃河小浪底森林生態(tài)站。試驗地區(qū)的地理坐標E112°28′—112°30′,N35°01′—35°03′,海拔337—342m。該區(qū)氣候為暖溫帶大陸性季風氣候,年均氣溫14.3℃,平均≥5℃的活動積溫50610℃,年均日照時間2370.5 h,年際間變化1948.5—2602.0 h,年均日照率54%,年際間變幅 44%—50%,當?shù)厣絽^(qū)土壤主要為褐土,土壤pH值7.0—7.5,其母巖組成主要為砂巖和頁巖。當?shù)刂饕郝漕愋鸵詥棠?、灌木為?其中灌木主要有荊條(VitexnegundoL.var.)、酸棗(Ziziphusjujube)和胡枝子(Lespedezabicolor)等；喬木主要有栓皮櫟(Quercusvariabilis)、側柏(Platycladusorientalis)和刺槐(Robiniapseudoacacia)等；草本植物有狗尾草(Setariaviridis)、魁蒿(Artemisiaprinceps)、白草(Pennisetumflaccidum)、藎草(Arthraxonheterophylla)、地黃(Rehmanniaglutinosa)等。荊條因其耐土壤干旱和瘠薄的特性,是當?shù)胤植甲顬閺V泛的灌木之一。

1.2 試驗設計與方法

1.2.1 試驗設計和樣品采集

于2015年3月,在太行山南麓地區(qū)選擇生長情況及立地條件基本一致的4株荊條單株,以每株灌木為中心,建立4個5m×5m的樣方,同時為避免灌木間相互干擾,選取時確保單株荊條距離周圍其他灌叢的距離大于3m。分別于荊條“肥島”效應范圍下的灌木冠幅內(nèi)(具荊條莖基60cm處)和冠幅外(具荊條莖基190cm處)各選擇3處樣點,每個樣點作為一次重復,并在各樣點的垂直方向上選取0—5cm、5—10cm和10—20cm 共3個土層,用取土刀在每個樣采集500g 土樣。模擬氮沉降中,氮沉降量依次為無氮沉降(CK)處理、低氮沉降2gN m-2a-1(LN)處理、中氮沉降12gN m-2a-1(MN)處理和高氮沉降24gN m-2a-1(HN)處理。同時采用配置溶液噴施的方式進行施氮(供施氮肥為NH4NO3,純度99.5%),以荊條莖基為中心的5m×5m樣地內(nèi),將樣方所需NH4NO3溶解于清水中,裝入噴霧器,噴霧器桿置于各樣方上方2m高度,來回均勻噴施,對照(CK)僅噴施等量清水。分別于3月、4月、5月進行施氮,共施氮3次。采集第1次未噴施氮肥前的土壤,作為施氮前土樣,于6月及第3次施氮后30d再次取土,作為氮沉降后的土樣。

1.2.2 分析方法和數(shù)據(jù)處理

采用凱氏定氮法對全氮(TN)進行測定；采用NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法測定速效磷(AP)含量；采用重鉻酸鉀容量法測定有機質(zhì)(SOM)[22]。采用Excel軟件制圖和SPSS 17.0軟件進行數(shù)據(jù)分析。

2 結果與分析

2.1 不同氮沉降水平對荊條“肥島”土壤養(yǎng)分的影響

2.1.1 全氮

氮沉降后不同氮沉降水平引起的土壤養(yǎng)分顯著性差異的分析表明(表1),荊條“肥島”土壤養(yǎng)分總體表現(xiàn)出HN處理>MN處理>LN處理的變化趨勢。與CK相比較,冠幅內(nèi)0—5cm土層的全氮含量顯著高于其他土層,達1.18g/kg；在LN處理中,冠幅內(nèi)0—5cm土層的全氮含量顯著高于冠幅內(nèi)和冠幅外的5—20cm土層,達1.37g/kg；在MN處理中,冠幅內(nèi)0—5cm土層的全氮含量顯著高于冠幅內(nèi)和冠幅外的10—20cm土層,冠幅外0—5cm土層顯著高于冠幅外5—20cm土層；在HN處理中,冠幅內(nèi)0—5cm土層的全氮含量顯著高于冠幅內(nèi)10—20cm和冠幅外5—20cm土層。表明荊條“肥島”中冠幅內(nèi)外和土層深度的全氮含量差異受氮沉降的影響而發(fā)生變化。

表1 不同氮沉降水平下荊條“肥島”中土壤養(yǎng)分的差異

大寫字母代表同列5%顯著水平；小寫字母代表同行5%顯著水平(P<0.05)

2.1.2 速效磷

在CK處理、LN處理、MN處理和HN處理中,冠幅內(nèi)0—5cm土層的速效磷含量均顯著高于其他土層,依次達到8.96、13.88、18.47和21.47mg/kg。HN處理在冠幅內(nèi)0—5cm土層顯著高于冠幅內(nèi)外其他土層；MN處理在冠幅內(nèi)0—10cm土層和冠幅外5—10cm土層的速效磷含量顯著高于CK；LN處理在各采樣點相對于CK均無顯著性差異。表明隨著氮沉降量的增加,氮沉降對土壤速效磷含量影響逐漸加大。

2.1.3 有機質(zhì)

在CK處理中,冠幅內(nèi)0—5cm土層的有機質(zhì)含量最高,達25.25g/kg,其次是冠幅外0—5cm土層；在LN處理中,冠幅內(nèi)0—5cm土層的有機質(zhì)含量顯著高于其他冠幅內(nèi)外土層,達26.86g/kg；在MN處理中,冠幅內(nèi)0—5cm土層的有機質(zhì)含量最高,達28.49g/kg；在HN處理中,冠幅內(nèi)0—5cm土層的有機質(zhì)含量顯著高于其他冠幅內(nèi)外土層,達35.38g/kg,同時HN處理在冠幅內(nèi)0—5cm和5—10cm土層顯著高于CK。表明氮沉降能夠影響荊條“肥島”土壤有機質(zhì)含量。

2.2 模擬氮沉降下荊條“肥島”冠幅內(nèi)外的0—20cm土層養(yǎng)分均值的變化

由圖1可知,荊條“肥島”0—20cm土層養(yǎng)分均值,均為冠幅內(nèi)高于冠幅外；荊條“肥島”冠幅內(nèi)土壤全氮、速效磷和有機質(zhì)含量總體表現(xiàn)出隨氮沉降量增長而增加的趨勢。其中土壤中的全氮和速效磷含量方面,均表現(xiàn)出隨氮沉降量的增加,冠幅內(nèi)外的差異逐漸加大；有機質(zhì)含量方面,冠幅內(nèi)表現(xiàn)出隨氮沉降增長而增長,冠幅外則出現(xiàn)先下降后增長的趨勢。這反映出土壤全氮、速效磷和有機質(zhì)向冠幅內(nèi)富集,氮沉降加劇了灌木“肥島”效應。

圖1 荊條“肥島”0—20cm土層養(yǎng)分均值的變化Fig.1 The variation of Vitex negundo L.var. "fertile island" soil nutrient in 0— 20 cm soil layer

2.3 模擬氮沉降前后荊條“肥島”中土壤養(yǎng)分增長率

從增長率總體來看,氮沉降明顯增加了土壤表層有機質(zhì)、氮、磷的含量(圖2)。氮沉降增加了荊條“肥島”中土壤全氮含量,通過對氮沉降后不同取樣點的全氮含量與氮沉降前比較分析,其中HN處理后在冠幅內(nèi)的0—5cm土層的全氮增長最多,增長率達到51.88%；MN處理后在冠幅內(nèi)5—10cm和冠幅外的5—10cm土層全氮增長較多,達28.82%和27.78%。結果顯示全氮增長率,基本呈現(xiàn)冠幅內(nèi)高于冠幅外,土壤表層0—5cm高于5—20cm土層的規(guī)律,表明氮沉降處理在一定程度上加劇了灌木“肥島”對土壤全氮的富集。

荊條“肥島”中土壤速效磷含量受氮沉降影響均有增長(圖3)。HN處理引起的土壤速效磷增長率較大。在冠幅內(nèi)外的0—5cm土層增長率較高,增長率依次達到62.94%、55.74%,增長率最大值出現(xiàn)在冠幅內(nèi)10—20cm土層,達71.79%；LN處理后在冠幅外的5—10cm和10—20cm土層的速效磷增長較多,依次達到30.63%、39.58%。結果顯示,在速效磷方面,冠幅內(nèi)的增長率總體略高于冠幅外,且隨氮沉降量的增加冠幅內(nèi)外差異逐漸加大,土壤速效磷向冠幅內(nèi)富集的效應越強。

由圖4可知,氮沉降增加了荊條“肥島”中土壤有機質(zhì)含量,HN處理在冠幅內(nèi)外0—10cm土層均表現(xiàn)為最高的增長率,在冠幅內(nèi)0—5cm土層增長率最高,達33.22%；MN處理在冠幅內(nèi)外的10—20cm土層出現(xiàn)較高的增長率,達19.78%和14.97%。結果表明,氮沉降對土壤表層0—5cm的有機質(zhì)含量影響較5—20cm土層高,土壤淺層有機質(zhì)含量更容易受到氮沉降的影響。

圖2 氮沉降影響下土壤全氮增長率 Fig.2 The growth percentage of total nitrogen under the nitrogen deposition

圖3 氮沉降影響下土壤速效磷增長率 Fig.3 The growth percentage of available phosphorus under the nitrogen deposition

圖4 氮沉降影響下土壤有機質(zhì)增長率 Fig.4 The growth percentage of organic matter under the nitrogen deposition

3 討論與結論

研究發(fā)現(xiàn),在模擬氮沉降后,土壤養(yǎng)分出現(xiàn)差異性變化,荊條“肥島”冠幅內(nèi)外土壤養(yǎng)分含量,總體表現(xiàn)出隨氮沉降量增長而增加的趨勢；相比CK處理,HN處理相對于其他處理對土壤養(yǎng)分的改變更加明顯,引起的冠幅內(nèi)外和不同土層間養(yǎng)分差異更為顯著,這與莫江明等人[23]的研究,模擬氮沉降中氮的增加使得生態(tài)系統(tǒng)中氮循環(huán)得到改變,使得土壤的礦化速率隨著氮沉降量的增加而加快的結果相一致。另一方面,模擬氮沉降后土壤各養(yǎng)分較高的增長率,主要出現(xiàn)于HN和MN處理的現(xiàn)象,這可能是由于模擬氮沉降會改變土壤中離子的數(shù)量,其與土壤氮沉降量呈正相關,及隨氮沉降水平增高,土壤離子數(shù)量越高,土壤養(yǎng)分增長率因此較高[24]。

在土壤養(yǎng)分空間比較方面,氮沉降前后荊條灌木冠幅內(nèi)的養(yǎng)分含量總體要高于灌木冠幅外,土壤全氮、速效磷和有機質(zhì)也總體表現(xiàn)出由表層向深層遞減的規(guī)律,這與前人[25-26]關于“肥島”的研究相一致,這是荊條灌木為適應干旱半干旱環(huán)境,吸收更多養(yǎng)分維系根系生長引起的“肥島”效應養(yǎng)分富集現(xiàn)象[27- 29]。不同氮沉降處理后,通過土壤養(yǎng)分空間比較發(fā)現(xiàn)土壤養(yǎng)分變化幅度各有不同,總體表現(xiàn)為,隨著氮沉降水平的增加,冠幅內(nèi)外和土層間養(yǎng)分差異增大,這是由于在灌木“肥島”作用下土壤養(yǎng)分發(fā)生遷移,而灌木下不同位置的養(yǎng)分遷移速率不同引起的[30]。結果證實在一定的范圍內(nèi)氮沉降顯著增加了“肥島”效應。

本試驗結果表明,氮沉降前后,在荊條“肥島”作用下土壤養(yǎng)分均呈現(xiàn)由表層向深層遞減；冠幅內(nèi)總體高于冠幅外的空間變化特征；荊條“肥島”中土壤養(yǎng)分含量,在一定范圍內(nèi)有隨氮沉降量增長而增加的規(guī)律；相比較其他土層,土壤表層有機質(zhì)、氮、磷的含量受氮沉降影響顯著增加；土壤養(yǎng)分增長率受氮沉降水平的影響,隨著氮沉降量的增加,土壤各全氮和速效磷的增長率也隨之加大；比較于冠幅外,氮沉降對冠幅內(nèi)影響更為顯著,氮沉降處理使冠幅內(nèi)外養(yǎng)分差異更加顯著；氮沉降加劇了荊條灌木的“肥島”的養(yǎng)分富集效應。

[1] Matson P, Lohse K A, Hall S J. The globalization of nitrogen deposition: Consequences for terrestrial ecosystems. Ambio: A Journal of the Human Environment, 2002, 31(2): 113- 119.

[2] Flechard C R, Ambus P, Skiba U, Rees R M, Hensen A, van Amstel A, van Dasselaar A V D P, Soussana J F, Jones M, Clifton-Brown J, Raschi A, Horvath L, Neftel A, Jocher M, Ammann C, Leifeld J, Fuhrer J, Calanca P, Thalman E, Pilegaard K, Marco C D, Campbell C, Nemitz E, Hargreaves K J, Levy P E, Ball B C, Jones S K, van de Bulk W C M, Groot T, Blom M, Domingues R, Kasper G, Allard V, Ceschia E, Cellier P, Laville P. Effects of climate and management intensity on nitrous oxide emissions in grassland systems across Europe. Agriculture Ecosystems and Environment, 2007, 121(1/2): 135- 152.

[3] Bozzolo F H, Lipson D A. Differential responses of native and exotic coastal sage scrub plant species to N additions and the soil microbial community. Plant and Soil, 2013, 371(1/2): 37- 51.

[4] 呂超群, 田漢勤, 黃耀. 陸地生態(tài)系統(tǒng)氮沉降增加的生態(tài)效應. 植物生態(tài)學報, 2007, 31(2): 205- 218.

[5] 崔鍵, 周靜, 楊浩, 何園球. 我國紅壤區(qū)大氣氮沉降及其農(nóng)田生態(tài)環(huán)境效應. 土壤, 2015, 47(2): 245- 251.

[6] 沈芳芳, 袁穎紅, 樊后保, 劉文飛, 劉苑秋. 氮沉降對杉木人工林土壤有機碳礦化和土壤酶活性的影響. 生態(tài)學報, 2012, 32(2): 517- 527.

[7] Gundersen P, Emmett B A, Kj?naas O J, Koopmans C J, Tietema A. Impact of nitrogen deposition on nitrogen cycling in forests: a synthesis of NITREX data. Forest Ecology and Management, 1998, 101(1/3): 37- 55.

[8] Egerton-Warburton L M, Allen E B. Shifts in arbuscular mycorrhizal communities along an anthropogenic nitrogen deposition gradient. Ecological Applications, 2008, 10(2): 484- 496.

[9] Aber J D. Nitrogen saturation in temperate forest ecosystems: current theory, remaining questions and recent advances // Horst W J, Bürkert A, Claassen N, Flessa H, Frommer W B, Goldbach H, Merbach W, Olfs H W, R?mheld V, Sattelmacher B, Schmidhalter U, Schenk M K, Wirén N V, eds. Progress in Plant Nutrition: Plenary Lectures of the XIV International Plant Nutrition Colloquium. Netherlands: Springer, 2002: 179- 188.

[10] Treseder K K, Vitousek P M. Effects of soil nutrient availability on investment in acquisition of n and p in hawaiian rain forests. Ecology, 2001, 82(4): 946- 954.

[11] Zechmeister-Boltenstern S, Michel K, Pfeffer M. Soil microbial community structure in European forests in relation to forest type and atmospheric nitrogen deposition. Plant and Soil, 2011, 343(1/2): 37- 50.

[12] Diepen L T A V, Lilleskov E A, Pregitzer K S, Miller R M. Simulated Nitrogen Deposition Causes a Decline of Intra- and Extraradical Abundance of Arbuscular Mycorrhizal Fungi and Changes in Microbial Community Structure in Northern Hardwood Forests. Ecosystems, 2010, 13(5): 683- 695.

[13] Salm C V D, Groenenberg B J, Boxman A W. Modelling the response of soil and soil solution chemistry upon roofing a forest in an area with high nitrogen deposition. Hydrology and Earth System Sciences, 1998, 2: 451- 471.

[14] 陳立新, 段文標. 模擬氮沉降對溫帶典型森林土壤有效氮形態(tài)和含量的影響. 應用生態(tài)學報, 2011, 22(8): 2005- 2012.

[15] Mudrak E L, Schafer J L, Fuentes-Ramirez A, Holzapfel C, Moloney K A. Predictive modeling of spatial patterns of soil nutrients related to fertility islands. Landscape Ecology, 2014, 29(3): 491- 505.

[16] Zhang P J, Yang J, Zhao L Q, Bao S L, Song B Y. Effect ofCaraganatibeticanebkhas on sand entrapment and fertile islands in steppe-desert ecotones on the Inner Mongolia Plateau, China. Plant and Soil, 2011, 347(1/2): 79- 90.

[17] Bolling J D, Walker L R. Fertile island development around perennial shrubs across a Mojave Desert chronosequence. Western North American Naturalist, 2002, 62(1): 88- 100.

[18] 趙勇, 樊巍, 范國強. 小浪底低山丘陵區(qū)植物N素吸收特征及其與土壤因子的關系. 中國水土保持科學, 2006, 4(6): 81- 87.

[19] 瞿王龍, 楊小鵬, 張存濤, 魏冰. 干旱、半干旱地區(qū)天然草原灌木及其肥島效應研究進展. 草業(yè)學報, 2015, 24(4): 201- 207.

[20] Dunkerley D. Hydrologic effects of dryland shrubs: defining the spatial extent of modified soil water uptake rates at an Australian desert site. Journal of Arid Environments, 2000, 45(2): 159- 172.

[21] Eldridge D J, Robson A D. Bladeploughing and exclosure influence soil properties in a semi-arid Australian woodland. Journal of Range Management, 1997, 50(2): 191- 198.

[22] 鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析(第三版). 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社, 2000: 30- 97.

[23] 莫江明, 薛璟花, 方運霆. 鼎湖山主要森林植物凋落物分解及其對N沉降的響應. 生態(tài)學報, 2004, 24(7): 1413- 1420.

[24] Schulze E D. Air pollution and forest decline in a spruce (Piceaabies) forest. Science, 1989, 244(4906): 776- 783.

[25] Reynolds J F, Virginia R A, Kemp P R, de Soyza A G, Tremmel D C. Impact of drought on desert shrubs: effects of seasonality and degree of resource island development. Ecological Monographs, 1999, 69(1): 69- 106.

[26] 趙哈林, 蘇永中, 張華, 趙麗婭, 周瑞蓮. 灌叢對流動沙地土壤特性和草本植物的影響. 中國沙漠, 2007, 27(3): 385- 390.

[27] Hirobe M, Ohte N, Karasawa N, Zhang G S, Wang L H, Yoshikawa K. Plant species effect on the spatial patterns of soil properties in the Mu-us desert ecosystem, Inner Mongolia, China. Plant and Soil, 2001, 234(2): 195- 205.

[28] Turpault M P, Utérano C, Boudot J P, Ranger J. Influence of mature Douglas fir roots on the solid soil phase of the rhizosphere and its solution chemistry. Plant and Soil, 2005, 275(1/2): 327- 336.

[29] 董利蘋, 曹靖, 李先婷, 代立蘭, 蘇怡兵. 不同耐鹽植物根際土壤鹽分的動態(tài)變化. 生態(tài)學報, 2011, 31(10): 2813- 2821.

[30] 陳廣生, 曾德慧, 陳伏生, 范志平, 耿海東. 干旱和半干旱地區(qū)灌木下土壤“肥島”研究進展. 應用生態(tài)學報, 2003, 14(12): 2295- 2300.

EffectsofsimulatednitrogendepositiononsoilnutrientsofVitexnegundoL.var. “fertileislands”

ZHAO He, ZHANG Zhiming, ZHAO Yong*, ZHU Yiwei, YANG Wenqing, YANG Xitian

CollegeofForestryofHe′nanAgricultureUniversity,Zhengzhou450000,China

Nitrogen deposition may have a significant effect on soil nutrients; however, research regarding the influence of atmospheric nitrogen deposition on the soil nutrients of the plant “fertile islands” is limited. In this field study, we analyzed theVitexnegundoL. var. “fertile islands” distributed in the southern foot of the TaiHang Mountain Range, Henan Province. Simultaneously, ammonium nitrate (NH4NO3) was selected as the nitrogen source, and soil samples were collected from different soil depths. The research simulated nitrogen deposition (three levels, including a low-nitrogen treatment, 2 gN m-2a-1; secondary-nitrogen treatment, 12 gN m-2a-1; and high-nitrogen treatment, 24 gN m-2a-1) to analyze the impacts on organic matter, total nitrogen, and available phosphorus contents embedded in the “fertile islands”. The results demonstrated that the amount of total nitrogen and available phosphorus contents in “fertile islands” increased with the increase in nitrogen deposition. Organic matter, nitrogen, and phosphorus contents on the soil surface increased obviously with increased nitrogen deposition. Compared with that of the control, the differences in the nutrient contents of soil layers caused by high nitrogen deposition were more obvious. Nutrient differences between the crown and soil layers increased, and the soil nutrients increased with the increase in nitrogen deposition. Nitrogen deposition intensified the "fertile island" aggregation effect to a certain extent, which became more prominent as a result of the increased nitrogen deposition. The results provide a baseline to analyze the response mechanisms and conservation function of nitrogen fertilization in “fertile islands”.

VitexnegundoL. var.; nitrogen deposition; fertile island; interactivity; soil nutrients

國家自然科學基金項目(31270750)

2016- 07- 21; < class="emphasis_bold">網(wǎng)絡出版日期

日期:2017- 04- 25

*通訊作者Corresponding author.E-mail: zhaoyonghnnd@163.com

10.5846/stxb201607211485

趙河,張志銘,趙勇,祝憶偉,楊文卿,楊喜田.模擬氮沉降對荊條灌木“肥島”土壤養(yǎng)分的影響.生態(tài)學報,2017,37(18):6014- 6020.

Zhao H, Zhang Z M, Zhao Y, Zhu Y W, Yang W Q, Yang X T.Effects of simulated nitrogen deposition on soil nutrients ofVitexnegundoL. var. “fertile islands”.Acta Ecologica Sinica,2017,37(18):6014- 6020.