氮磷添加對(duì)杉木林枝葉養(yǎng)分含量與回收效率的影響.pdf

1、氮和磷是森林生態(tài)系統(tǒng)中最重要的限制性元素,且兩者相互影響,但作用機(jī)制有待深入了解。養(yǎng)分回收是植物適應(yīng)土壤養(yǎng)分狀況的生存策略,土壤養(yǎng)分供應(yīng)狀況會(huì)影響樹木枝葉養(yǎng)分含量及其回收效率,而改變養(yǎng)分內(nèi)循環(huán),從而影響林分的生產(chǎn)力和穩(wěn)定性。本研究選取12年杉木(Cunninghamia lanceolata)人工純林為對(duì)象,開展模擬2個(gè)水平大氣氮沉降(+N1,50 kg N ha-1yr-1和+N2,100 kg N ha-1yr-1)和外源磷添加(+

2、P,50 kg P ha-1yr-1)及其耦合效應(yīng)(+N1P和+N2P)對(duì)土壤養(yǎng)分有效性、杉木枝葉養(yǎng)分含量、不同年齡枝葉的養(yǎng)分回收等影響的研究,揭示杉木人工林氮磷養(yǎng)分動(dòng)態(tài)的耦合機(jī)制,剖析常綠樹種枝葉養(yǎng)分性狀的年齡變異格局,評(píng)價(jià)丘陵紅壤區(qū)人工林生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分限制性特征,為杉木人工林經(jīng)營(yíng)管理和應(yīng)對(duì)全球氮沉降加劇提供科學(xué)依據(jù)。主要結(jié)果如下:
　　(1)單獨(dú)氮添加明顯增加表層(0~5cm)和下層(5~10cm)土壤有效氮含量(NH4+-N

3、和 NO3–-N),且均為 N2>N1>CK;單獨(dú)磷添加提高土壤有效磷含量,其中表層土壤增加6~7倍,下層增加1.5倍左右;氮磷同時(shí)添加對(duì)于土壤 NH4+-N表現(xiàn)為明顯的拮抗效應(yīng),對(duì)土壤 NO3–-N為疊加效應(yīng),而對(duì)有效磷為明顯的協(xié)同效應(yīng)。
　　(2)單獨(dú)氮添加未顯著提高枝葉氮含量,但顯著提高其 N/P比;單獨(dú)磷添加顯著提高一級(jí)枝葉磷含量,對(duì)二級(jí)枝葉磷含量未顯著影響,但一級(jí)和二級(jí)枝葉 N/P比均下降;氮磷同時(shí)添加可明顯提高枝葉的氮

4、磷含量,對(duì)枝葉氮含量呈明顯協(xié)同效應(yīng),對(duì)枝葉磷含量呈疊加效應(yīng)。
　　(3)單獨(dú)氮添加未改變枝葉氮回收度,單獨(dú)磷添加顯著降低枝葉磷回收度,氮磷同時(shí)添加顯著降低枝葉氮和磷回收度,且磷回收度響應(yīng)比氮回收度明顯;而氮磷添加的不同處理對(duì)枝葉氮磷回收效率影響不顯著。
　　(4)氮磷同時(shí)添加可增加杉木胸徑生長(zhǎng);杉木生長(zhǎng)量、枝葉氮磷養(yǎng)分含量和養(yǎng)分回收度與土壤硝態(tài)氮顯著正相關(guān),與土壤有效磷顯著正相關(guān),而氮磷養(yǎng)分回收效率與土壤硝態(tài)氮顯著負(fù)相關(guān)。<

5、br>　　綜上所述,杉木人工林主要受土壤磷的限制,氮沉降會(huì)加劇土壤磷的限制性,磷添加可顯著改善土壤磷限制性及氮沉降帶來的負(fù)面效應(yīng)。推斷氮磷同時(shí)添加可促進(jìn)杉木枝葉對(duì)氮的利用,從而有利于提高杉木人工林的生產(chǎn)力。杉木枝葉氮磷回收度比其回收效率對(duì)土壤養(yǎng)分變化的響應(yīng)更加敏感,推斷杉木傾向于控制氮磷回收度,即降低枝葉凋落前的養(yǎng)分含量,而非養(yǎng)分回收效率,即養(yǎng)分轉(zhuǎn)移的百分比來適應(yīng)外界養(yǎng)分供應(yīng)的干擾。建議在大氣氮沉降日益嚴(yán)重的情景下,適量添加磷有利于改善