林冠氮添加和林下植被去除對(duì)杉木林土壤有機(jī)碳組分的影響

習(xí) 丹, 翁浩東, 胡亞林, 吳建平

1 福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院森林生態(tài)穩(wěn)定同位素中心, 福州 350002 2 云南大學(xué)云南省植物繁育適應(yīng)與進(jìn)化生態(tài)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 昆明 650500

人工林生態(tài)系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)重要的碳庫(kù)之一,對(duì)全球碳平衡產(chǎn)生重要影響[1]。近年來(lái)人類活動(dòng)引起大氣活性氮沉降的增加影響了凋落物分解速率[2- 3]、土壤酶活性、微生物群落組成和結(jié)構(gòu)[4]等,進(jìn)而顯著影響土壤碳庫(kù)的穩(wěn)定性[5]。土壤有機(jī)碳由不同穩(wěn)定程度的組分構(gòu)成,可分為惰性、慢性和活性有機(jī)碳。各有機(jī)碳組分間相互轉(zhuǎn)化,共同決定土壤有機(jī)碳的分解和積累[6]?；钚杂袡C(jī)碳易被分解和氧化、能快速指示土壤對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng),而慢性和惰性有機(jī)碳難分解、穩(wěn)定性高,可以反映土壤碳庫(kù)的長(zhǎng)期變化[6- 7]。目前關(guān)于氮沉降對(duì)人工林土壤有機(jī)碳組分的研究主要集中在活性有機(jī)碳方面[8- 10],對(duì)惰性有機(jī)碳研究較少,對(duì)其響應(yīng)機(jī)制更是缺乏系統(tǒng)認(rèn)識(shí)。已取得的絕大多數(shù)研究成果起始于林下施氮實(shí)驗(yàn),而關(guān)于林冠層氮添加的研究相對(duì)缺乏[11-13]。有研究表明森林冠層能截留30%—80%的沉降氮[11, 14- 15],減少外源氮輸入對(duì)土壤性質(zhì)的影響[16]。不同土壤有機(jī)碳組分對(duì)氮沉降的響應(yīng)不同[9],土壤有機(jī)碳組分對(duì)林冠施氮的響應(yīng)規(guī)律是否有別于傳統(tǒng)的林下施氮研究,目前依然不清楚。因此,研究林冠氮添加對(duì)人工林土壤有機(jī)碳組分的影響,對(duì)深入理解人工林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)及其固碳潛力對(duì)氮沉降的響應(yīng)具有重要意義。

林下植被作為森林生態(tài)系統(tǒng)重要的組成部分,可通過(guò)改變土壤生物化學(xué)過(guò)程、凋落物的數(shù)量與質(zhì)量等影響土壤中碳的輸入量[17- 18],進(jìn)而影響土壤有機(jī)碳的變化。去除林下植被是人工林經(jīng)營(yíng)中最常用的管理措施之一[19]。林下植被的移除可引起土壤水熱條件、林地群落結(jié)構(gòu)等要素發(fā)生改變[20],同時(shí)還能減少對(duì)沉降氮的截留效應(yīng),增加凋落物和土壤中活性氮量[17],促進(jìn)或抑制土壤有機(jī)碳的分解與形成。有研究表明植被去除通過(guò)減少地上部的碳輸入顯著降低人工林土壤總有機(jī)碳[21-22]和活性有機(jī)碳含量[20, 23],也有研究認(rèn)為植被去除通過(guò)提高土壤溫度來(lái)增加土壤微生物活性[19],促進(jìn)土壤碳積累[24]。然而,在當(dāng)前氮沉降增加背景下,林下植被去除是否會(huì)加快氮沉降對(duì)森林土壤有機(jī)碳組分的影響,目前尚不清楚,有待進(jìn)一步的研究。

杉木(Cunninghamialanceolata)是我國(guó)特有的速生用材樹(shù)種,其種植面積約占我國(guó)人工林面積的25%[25],對(duì)維持區(qū)域氣候和碳氮循環(huán)方面具有重要作用。目前氮沉降對(duì)杉木人工林影響研究已在微生物群落結(jié)構(gòu)[26- 27]、酶活性[28]和活性有機(jī)碳[9]等方面陸續(xù)開(kāi)展,而土壤有機(jī)碳組分如何響應(yīng)林冠氮添加和林下植被管理有待深入研究[27]。因此,以杉木人工林為研究對(duì)象,通過(guò)野外模擬氮沉降和嵌套灌草去除實(shí)驗(yàn),探討林冠氮添加和林下植被去除對(duì)土壤總有機(jī)碳、惰性有機(jī)碳和活性有機(jī)碳的影響,為更好了解氮沉降對(duì)人工林生態(tài)系統(tǒng)的影響機(jī)理以及人工林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于福建省三明市沙縣官莊國(guó)有林場(chǎng)(117°43′29″E, 26°30′47″N),年均氣溫約19.6 ℃,無(wú)霜期271 d,降水充沛,年均降雨量約1628 mm,主要集中在4—9月；氣候溫和濕潤(rùn),屬于亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)型氣候[27, 29]。試驗(yàn)地位于該林場(chǎng)的羅溪工區(qū),海拔約100 m,為2008年?duì)I造的杉木人工林,面積約4 hm2,坡度平緩(<4o)。土壤類型為山地紅壤,土層厚度>60 cm。林下植被稀疏,蓋度不超過(guò)5%,以芒萁(Dicranopterisdichotoma)、地稔(Melastomadodecandrum)、粉單竹(Bambusachungii)和菝葜(Smilaxchina)等植物為主[27, 29]。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在2013年12月,隨機(jī)選擇立地條件基本相似的杉木人工林(6年生)樣地,設(shè)置4個(gè)區(qū)組,每個(gè)區(qū)組內(nèi)隨機(jī)建立2個(gè)15 m×15 m樣方,分別對(duì)應(yīng)不加氮和加氮處理(25 kg N hm-2a-1),并在各樣方內(nèi)嵌套設(shè)置5 m ×10 m林下去除植被處理,共設(shè)置對(duì)照(CK)、林下植被去除(UR)、林冠氮添加(CN)、林冠氮添加和林下植被去除(CNUR)4個(gè)處理,每個(gè)處理4個(gè)重復(fù)。樣方間設(shè)置3—10 m不等的隔離帶,以防止相互之間造成干擾。在開(kāi)始實(shí)驗(yàn)處理前,對(duì)樣地林分特征和立地條件進(jìn)行了調(diào)查,結(jié)果見(jiàn)表1[29]。林冠施氮量是依據(jù)Wei等[30]研究提出的杉木林氮飽和基準(zhǔn)(25 kg N hm-2a-1)和當(dāng)?shù)卮髿獾两登闆r(9—18.9 kg N hm-2a-1),并結(jié)合國(guó)內(nèi)外氮沉降研究的處理方法[28, 31- 32]。所有處理均從2014年6月開(kāi)始,氮添加處理是采用汽油型高壓噴霧器(最高可達(dá)19 m)將硝酸銨(NH4NO3)溶液均勻噴灑在林冠層,每2個(gè)月進(jìn)行一次,每次是稱取269 g NH4NO3固體溶于15 L水中于月中旬進(jìn)行。對(duì)照樣方噴灑與氮處理樣方等劑量的水。去除林下植被主要采用手工方式割除灌草的地上部分并帶離樣方外,在每次氮添加處理之前進(jìn)行。

表1 各處理前樣地基本概況[29]

1.3 樣品采集與測(cè)定

2019年4月下旬,用不銹鋼土鉆(內(nèi)徑3.5 cm、長(zhǎng)60 cm)分層鉆取不同處理下0—10、10—20和20—40 cm土壤樣品,每層5點(diǎn)取樣,混合成1個(gè)樣品,帶回實(shí)驗(yàn)室去除根系、動(dòng)植物殘?bào)w等雜物后過(guò)2 mm篩,分成2份,一份用于土壤含水量、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、可溶性有機(jī)氮、水溶性有機(jī)碳和微生物生物量碳氮測(cè)定,另一份自然風(fēng)干后用于土壤總有機(jī)碳、全氮、pH、顆粒有機(jī)碳、易氧化有機(jī)碳和惰性有機(jī)碳測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 16.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。采用單因素方差分析法(one-way ANOVA, Duncan法進(jìn)行多重比較)分析不同處理間和不同土層間土壤總有機(jī)碳、惰性有機(jī)碳和活性有機(jī)碳組分含量及其比例的差異顯著性,三因素方差分析(Three-Way ANOVA)檢驗(yàn)氮添加、植被去除和土層對(duì)土壤總有機(jī)碳及其組分的影響(P<0.05)。土壤有機(jī)碳組分與土壤理化性質(zhì)的相關(guān)性采用Pearson相關(guān)系數(shù)表示(P<0.05)。采用Origin 8.5軟件繪制所有圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤總有機(jī)碳

CK和UR處理中土壤總有機(jī)碳平均含量分別為(15.59±2.11) g/kg和(15.73±2.29) g/kg,差異不顯著,而均在土層間降幅顯著(圖1)。與CK處理相比,土壤總有機(jī)碳含量在CN處理中下降了0.06%—15.0%,在CNUR處理中增加了0.70%—15.2%,但差異均未達(dá)到顯著水平(P>0.05)。在0—20 cm土層中,CN處理下土壤總有機(jī)碳含量比UR和CNUR處理分別低了9.5%—33.8%和16.4%—19.6%,而兩兩處理間差異不顯著(P>0.05)。整體而言,CN和UR對(duì)土壤總有機(jī)碳含量無(wú)顯著影響(表2)。

圖1 不同處理土壤總有機(jī)碳和惰性有機(jī)碳含量Fig.1 Contents of soil total organic carbon and rectangular organic carbon under different treatments不同大寫(xiě)字母表示土層間差異顯著(P<0.05),不同小寫(xiě)字母表示處理間差異顯著(P<0.05)

2.2 土壤惰性有機(jī)碳

由圖1可知,土壤惰性有機(jī)碳含量介于3.53—12.85 g/kg之間,CN處理呈現(xiàn)三個(gè)土層差異梯度,而其他處理僅僅在0—10和10—40 cm土層間呈現(xiàn)差異顯著。在0—10 cm土層中,土壤惰性有機(jī)碳含量在CN處理中最低,比CK、UR和CNUR處理分別降低了18.7%、23.0%和24.4%,差異均未達(dá)到顯著水平(P>0.05)；UR和CNUR處理略高于CK處理,兩兩間差異不顯著(P>0.05)。在10—40 cm土層中,CN和UR處理土壤惰性有機(jī)碳含量均略低于CK和CNUR處理,而CNUR處理在10—20 cm土層中略高于CK處理,在20—40 cm土層中則相反,所有處理間無(wú)顯著差異(P>0.05)。多因素方差分析結(jié)果顯示,CN和UR對(duì)土壤惰性有機(jī)碳含量影響不顯著(表2)。

表2 林冠氮添加、林下植被去除和土層對(duì)總有機(jī)碳、惰性碳及活性碳影響的三因素方差分析(F)

2.3 土壤活性有機(jī)碳組分

土壤活性有機(jī)碳含量在0—10 cm土層中顯著高于10—40 cm土層(P<0.05),各活性有機(jī)碳組分在不同處理中表現(xiàn)不同(圖2和表2)。在0—10 cm土層,土壤易氧化有機(jī)碳含量在UR和CN處理中均略低于CK和CNUR處理,顆粒有機(jī)碳含量在CNUR處理中增幅要高于CN和UR處理,微生物生物量碳含量在CN處理中低于其他處理,各處理間差異不顯著(P>0.05),而水溶性有機(jī)碳含量在CNUR處理中顯著低于其他處理(P<0.05),CN處理略低于CK和UR處理,三者之間無(wú)顯著差異(P>0.05)。在10—20 cm土層,UR處理的土壤微生物生物量碳含量顯著高于CNUR處理,而CN處理的土壤易氧化有機(jī)碳比CK顯著降低了41.3%；各組分活性有機(jī)碳在其它處理間差異不顯著。在20—40 cm土層,CK處理的土壤微生物生物量碳含量高于其他處理,且CN處理與CK相比顯著降低了53.2%,其他處理間差異不顯著(P>0.05)；UR、CN和CNUR處理的土壤易氧化有機(jī)碳、顆粒有機(jī)碳及水溶性有機(jī)碳含量均趨向增加,但未達(dá)到顯著水平(P>0.05)(圖2)。

2.4 土壤有機(jī)碳組分占總有機(jī)碳比例

由表3可知,不同土層土壤有機(jī)碳組分所占比例在各處理間表現(xiàn)不同。土壤惰性有機(jī)碳所占比例在CN和CNNR處理0—10、20—40 cm土層和UR 處理10—40 cm土層中均呈下降趨勢(shì),其余土層則呈增加趨勢(shì),但均與CK未達(dá)到顯著水平。不同處理間土壤易氧化有機(jī)碳所占比例差異不顯著,CN處理下土壤顆粒有機(jī)碳所占比例在0—10 cm土層顯著高于CK。土壤水溶性有機(jī)碳和微生物生物量碳所占比例在CNUR處理0—10、10—20 cm土層中均顯著低于其他處理,而在CN處理10—20、20—40 cm土層中分別顯著低于和高于其他處理,其他處理間差異不顯著。土壤活性有機(jī)碳所占比例在UR處理0—10 cm和10—40 cm土層、CNUR處理0—10 cm和20—40 cm土層間差異顯著。整體而言,活性有機(jī)碳所占比例的變化主要受土層的影響(表2)。

2.5 土壤有機(jī)碳組分與理化因子的相關(guān)性

由表4可知,土壤活性有機(jī)碳與惰性有機(jī)碳呈極顯著正相關(guān),且均與總有機(jī)碳呈極顯著正相關(guān)。土壤含水量、總氮、銨態(tài)氮、微生物生物量氮及可溶性有機(jī)氮與總有機(jī)碳、惰性有機(jī)碳、活性有機(jī)碳均呈極顯著正相關(guān)。土壤pH與總有機(jī)碳、惰性有機(jī)碳呈顯著正相關(guān),而硝態(tài)氮與易氧化有機(jī)碳呈顯著正相關(guān)。

圖2 不同處理土壤活性有機(jī)碳含量Fig.2 Contents of soil labile organic carbon under different treatments不同大寫(xiě)字母表示土層間差異顯著(P<0.05),不同小寫(xiě)字母表示處理間差異顯著(P<0.05)

表3 不同處理土壤有機(jī)碳組分占總有機(jī)碳的比例/%

表4 土壤有機(jī)碳組分與土壤理化因子的關(guān)系

3 討論

本研究發(fā)現(xiàn)林冠氮添加5年后對(duì)土壤總有機(jī)碳含量的影響并不顯著(圖1)。相似的研究結(jié)果在江西千煙洲杉木人工林[9]和河南雞公山落葉混交林[12]3年氮添加研究中能觀察到。另有研究表明氮添加對(duì)土壤有機(jī)碳的積累有促進(jìn)作用[35- 36]。比如Zak等[31]研究發(fā)現(xiàn)氮添加(30 kg N hm-2a-1)10年后北美闊葉林土壤有機(jī)碳顯著增加了12%；Wei等[30]研究發(fā)現(xiàn)杉木林土壤有機(jī)碳隨著氮沉降的增加而下降。出現(xiàn)差異的原因可能是本研究在林冠層進(jìn)行施氮(25 kg N hm-2a-1),林冠對(duì)氮素截留吸收作用強(qiáng)[16],杉木枝葉具有宿存久和難分解特點(diǎn)[37],而林內(nèi)地表凋落物少,氮添加在短期內(nèi)并不能快速引起凋落物分解發(fā)生很大改變,影響土壤有機(jī)碳的變化。可見(jiàn),氮素添加量、處理時(shí)間長(zhǎng)短及樹(shù)種特征等都會(huì)影響土壤有機(jī)碳對(duì)外源氮添加的響應(yīng)方式[36]。此外,植被覆蓋度的變化也會(huì)影響土壤有機(jī)碳的分解與積累[19]。Wang等[21]在桉樹(shù)林和Zhang等[22]在板栗林研究中均發(fā)現(xiàn)UR顯著降低了土壤總有機(jī)碳含量。而本研究中UR對(duì)土壤有機(jī)碳的影響相對(duì)較小(圖1,表2),這可能與本研究處理時(shí)間較短,林分密度較大(表1)帶來(lái)透光性弱和林下植被稀少有關(guān)。在采樣過(guò)程中,我們能清楚地觀察到樣地內(nèi)林下植被的種類和數(shù)量都非常少。另外,雖然表2中的方差分析結(jié)果表明CN和UR均對(duì)土壤總有機(jī)碳無(wú)顯著影響,但與CK相比,CNUR處理下土壤有機(jī)碳含量有所上升,而CN處理反而下降,且在表層能清楚地觀察到(圖1),這說(shuō)明林下植被去除可能在短期內(nèi)會(huì)減緩氮添加對(duì)土壤有機(jī)碳分解的影響?？赡苁且?yàn)榱窒轮脖蝗コ蟮剌斎胗兴黾?提高了微生物對(duì)凋落物及地下根系殘?bào)w的分解活性[38],從而增加土壤中有機(jī)質(zhì)的含量。然而,這種效應(yīng)是否會(huì)在所有土層中隨著處理時(shí)間和氮添加水平的增加而增強(qiáng),有待后續(xù)的深入研究。

惰性有機(jī)碳與總有機(jī)碳的積累密切相關(guān),其含量和所占總有機(jī)碳比例的變化可以指示土壤碳庫(kù)的穩(wěn)定性[39]。本研究中CN處理有輕微降低土壤惰性有機(jī)碳含量及所占比例的趨勢(shì)(圖1和表3),表明氮添加可能對(duì)土壤碳的穩(wěn)定性產(chǎn)生了影響,有促進(jìn)惰性有機(jī)碳向活性組分碳轉(zhuǎn)化趨勢(shì)。本研究相關(guān)分析結(jié)果也表明土壤惰性有機(jī)碳與各活性組分有機(jī)碳均呈顯著正相關(guān)(表4)。氮添加通過(guò)引起土壤氮組分的變化影響微生物分解活性[35],進(jìn)而影響土壤穩(wěn)定性碳的累積[36]。有研究表明高的土壤濕度和充足的氮素能促進(jìn)微生物對(duì)凋落物分解速度,增加土壤有機(jī)碳輸入[40]。本研究的確發(fā)現(xiàn)土壤含水量、無(wú)機(jī)氮、微生物生物量氮及可溶性有機(jī)氮在氮添加處理后有降低趨勢(shì),與惰性有機(jī)碳的響應(yīng)相一致,表4相關(guān)分析結(jié)果也證實(shí)這種關(guān)系存在,這表明土壤水分和有效氮素可能是引起惰性有機(jī)碳出現(xiàn)輕微變化的重要因素。此外,也有研究發(fā)現(xiàn)高氮添加(>60 kg N hm-2a-1)抑制了土壤惰性有機(jī)碳的礦化,提高了較難分解的重組有機(jī)碳的比重,從而增加土壤碳的穩(wěn)定性[41],說(shuō)明氮添加水平的不同會(huì)對(duì)土壤惰性有機(jī)碳產(chǎn)生影響。由于本研究?jī)H進(jìn)行單個(gè)水平氮添加處理,而當(dāng)前大氣氮沉降量逐年增加[42],未來(lái)需要考慮增加不同氮添加水平處理及其對(duì)土壤惰性有機(jī)碳的影響機(jī)制研究。本研究中CNUR對(duì)土壤惰性有機(jī)碳含量及所占比例無(wú)顯著影響(表2),但進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)中深層土壤的響應(yīng)可能要比表層更敏感(圖1和表3)。這可能是因?yàn)閁R處理后地表溫度和微生物數(shù)量增加[19- 20],促進(jìn)凋落物分解釋放有機(jī)碳進(jìn)入土壤[27],以減緩根系分泌物碳輸入不足帶來(lái)的影響,而根系分泌物碳是中深層土壤有機(jī)碳的重要源,其減少很有可能降低有機(jī)碳輸入量,引起惰性有機(jī)碳在不同土層響應(yīng)不同?？傊?CN和UR對(duì)土壤惰性有機(jī)碳分解與轉(zhuǎn)化的影響,在短時(shí)間內(nèi)并不明顯,因此還需要長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)來(lái)深入探討氮沉降對(duì)土壤有機(jī)碳穩(wěn)定性的影響。

多數(shù)研究表明氮添加對(duì)土壤活性有機(jī)碳組分具有不同影響[9, 41, 43]。Wang等[43]研究表明氮添加能顯著降低微生物生物量碳而增加可溶性有機(jī)碳含量,也有研究發(fā)現(xiàn)氮添加對(duì)易氧化有機(jī)碳[44]、顆粒有機(jī)碳[9]含量無(wú)顯著改變。而本研究表明CN對(duì)土壤易氧化有機(jī)碳和微生物生物量碳有顯著影響。本研究中,10—20 cm土層易氧化有機(jī)碳和20—40 cm土層微生物生物量碳含量在CN處理比CK分別顯著降低了41.2%和53.2%(圖2),表明中深層土壤活性有機(jī)碳對(duì)CN的響應(yīng)可能比表層土壤更加敏感。這可能是因?yàn)榈砑痈纳屏送寥乐械貭顟B(tài),觸發(fā)了微生物生長(zhǎng)對(duì)有機(jī)碳源的需求[19],表層土壤能接受更多凋落物分解輸入的活性有機(jī)碳,避免該土層原有活性有機(jī)碳出現(xiàn)進(jìn)一步分解,而深層土壤供應(yīng)微生物利用的有機(jī)碳源較少,促使活性碳組分間出現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化,引起氮添加對(duì)活性有機(jī)碳影響呈現(xiàn)土層間差異。本研究表3中各活性組分碳間均呈顯著相關(guān),也與有效氮含量具有顯著相關(guān)可以說(shuō)明這一點(diǎn)。另外,部分研究表明林下植被管理對(duì)土壤活性有機(jī)碳也會(huì)產(chǎn)生影響。如李光敏等[23]研究指出林下植被去除能顯著降低毛竹林0—5 cm土壤微生物生物量碳和可溶性有機(jī)碳含量,其它研究認(rèn)為林下植被去除后土壤微生物生物量碳和可溶性有機(jī)碳含量無(wú)變化[22]。而本研究中5年UR處理對(duì)土壤活性碳組分無(wú)顯著影響(圖1),說(shuō)明土壤活性有機(jī)碳對(duì)UR的響應(yīng)程度因處理時(shí)間年限短而不敏感。不過(guò),本研究發(fā)現(xiàn)CNUR處理顯著降低了0—10 cm土壤水溶性有機(jī)碳含量(圖2),CN和UR對(duì)水溶性有機(jī)碳的影響存在交互作用(表2)。這可能是因?yàn)楸狙芯苛址职l(fā)育期間土壤處于相對(duì)缺氮狀態(tài)[45],氮輸入后增加了表層土壤有效氮含量,而植被去除減少了根系與微生物對(duì)氮素吸收的競(jìng)爭(zhēng),增強(qiáng)了微生物生長(zhǎng)活性[27]。水溶性有機(jī)碳作為微生物的能源物質(zhì),能被微生物快速吸收利用,然而其具有較高的遷移能力[46],容易隨水分向下層土壤移動(dòng),綜合引起水溶性有機(jī)碳在表層出現(xiàn)明顯降低。本研究中土壤水分、銨態(tài)氮、可溶性有機(jī)氮及微生物生物量碳氮均與水溶性有機(jī)碳存在正相關(guān)(表3),說(shuō)明CN和UR可能通過(guò)改變土壤水分和有效氮的變化影響微生物活性,進(jìn)而對(duì)水溶性有機(jī)碳產(chǎn)生交互影響。此外,我們前期研究表明季節(jié)變化顯著影響了各處理的土壤微生物群落結(jié)構(gòu)[27],上述交互影響是否也發(fā)生在其他季節(jié),由于本研究?jī)H在生長(zhǎng)季進(jìn)行采樣,缺乏這方面數(shù)據(jù)。因此,未來(lái)需要進(jìn)一步關(guān)注不同處理下土壤活性碳組分的季節(jié)動(dòng)態(tài)變化特征。

4 結(jié)論

5年林冠氮添加(25 kg N hm-2a-1)對(duì)杉木人工林土壤總有機(jī)碳和惰性有機(jī)碳的影響不顯著,但顯著降低了中深層土壤易氧化有機(jī)碳和微生物生物量碳含量,說(shuō)明土壤有機(jī)碳庫(kù)組分對(duì)短期氮沉降的響應(yīng)不同,活性有機(jī)碳的響應(yīng)更敏感,且中深層土壤比表層響應(yīng)更快。林下植被移除在短期內(nèi)可能會(huì)抵消氮添加對(duì)土壤活性有機(jī)碳的影響。此外,林冠氮添加和植被去除對(duì)表層土壤水溶性有機(jī)碳的影響存在交互作用。未來(lái)需要持續(xù)關(guān)注林冠氮添加和林下植被層移除對(duì)不同深度土壤有機(jī)碳組分動(dòng)態(tài)變化的長(zhǎng)期影響。