氮沉降對杉木人工林土壤有機(jī)質(zhì)含量及纖維素酶活性的影響.pdf

1、全球碳循環(huán)深刻的受到人類社會的干擾和破壞,嚴(yán)重危險(xiǎn)到人類自身的安全,因此越來越受到科學(xué)家的廣泛關(guān)注。森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體,蘊(yùn)藏著陸地碳庫總量的46.3％,森林植被所維持的碳庫占到陸地植被碳庫的比例高達(dá)77.0％,因此森林碳庫的變化循環(huán)是全球最主要的碳循環(huán),對于維護(hù)全球生態(tài)安全,進(jìn)而維護(hù)人類社會的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的作用。隨著人類社會的發(fā)展,不斷增長的氮沉降量及其持續(xù)的時(shí)間導(dǎo)致其對全球碳循環(huán)的負(fù)面作用越來越大,受到了國際社會的關(guān)注

2、。研究氮沉降對森林生態(tài)系統(tǒng)林下植被碳庫、土壤有機(jī)質(zhì)含量及其土壤纖維素酶活性的影響,既可以彌補(bǔ)我國該研究領(lǐng)域的不足,還可以為人們進(jìn)一步了解全球變化打下研究基礎(chǔ)。本文對福建省三明市沙縣官莊林場白沙工區(qū)一片立地條件相似13年生杉木人工人進(jìn)行模擬氮沉降,氮沉降水平分為四個水平,分別記為:NO(對照,0kg.N.hm-2.a-1)、N1(60 kg.N.hm-2.a-1)、N2(120 kg.N.hm-2.a-1)、N3(240 kg.N.hm-

3、2.a-1),每個水平重復(fù)三次,試驗(yàn)進(jìn)行的第5年后,分別對森林植被碳庫、土壤有機(jī)質(zhì)含量及其土壤纖維素酶活性的進(jìn)行調(diào)查測定,研究結(jié)果如下:
　　 1.氮沉降對森林土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響
　　 杉木人工林經(jīng)過5年的模擬氮沉降處理后,森林土壤有機(jī)質(zhì)含量的高低順序?yàn)?N2＞N1＞N0＞N3,與對照N0相比,N1處理樣地土壤有機(jī)質(zhì)含量提高了
　　 7.08％,N2處理樣地土壤有機(jī)質(zhì)含量提高了21.84％,N3處理樣地土壤有機(jī)

4、質(zhì)含量降低了4.21％。經(jīng)過方差分析,N1、N3處理樣地的有機(jī)質(zhì)含量與N0差異不明顯,N2處理樣地土壤有機(jī)質(zhì)含與N0有較顯著差異,N1、N2處理提高了土壤的有機(jī)質(zhì)含量,而N3處理降低了土壤有機(jī)質(zhì)含量。
　　 2.氮沉降對森林土壤纖維素酶活性的影響
　　 杉木人工林經(jīng)過5年的模擬氮沉降處理后,與對照N0相比,N1處理的樣地濾紙酶活性降低了14.43％,N2濾紙酶活性降低了16.46％,N3濾紙酶活性提高了2.03％。經(jīng)過方

5、差分析,N1、N2處理樣地的濾紙酶活性與N0有較大差異,N3處理樣地的濾紙酶活性與N0差異不大;與對照N0對比,N1處理樣地
　　 C1酶活性提高了131.25％,N2處理樣地C1酶活性提高了265.5％,N3處理的樣地的C1酶活性提高了131.25％。經(jīng)過方差分析,N1、N2、N3處理地的C1酶活性均有顯著提高,其中N2處理樣地與對照N0差異最顯著。
　　 3.森林土壤有機(jī)質(zhì)含量與纖維素酶活性的回歸相關(guān)性分析
　

6、　 土壤有機(jī)質(zhì)含量與土壤濾紙酶活性具有較大的負(fù)相關(guān)關(guān)系,結(jié)果表明,土壤濾紙酶活性越高,土壤有機(jī)質(zhì)含量就越低。這可能的原因是,濾紙酶活性高,有助于大小不一的纖維分子的降解及溶解,從而造成土壤有機(jī)質(zhì)的流失。
　　 土壤有機(jī)質(zhì)含量與土壤C1酶活性具有一定程度的正相關(guān)關(guān)系,結(jié)果表明,土壤C1酶活性越高,土壤有機(jī)質(zhì)含量就越高。這可能的原因是,C1酶活性高,有助于難降解的纖維素分解成大小不一的纖維分子并吸附在土壤顆粒,從而造成土壤有機(jī)質(zhì)的

7、提高。
　　 4.氮沉降對森林林下植被碳庫的影響
　　 5年的模擬氮沉降試驗(yàn)對林下植被碳庫的影響如下:各處理樣地林下草本植物的碳儲量在0.16t/hm2到0.33t/hm2之間,N0、N1、N2和N3處理林分林下草本植物碳儲量分別為0.327、0.255、0.191和0.160t/hm2,顯然氮沉降水平越高,所處理林分林下草本植物蕨儲量就越少,N1、N2和N3處理林分林下草本植物碳儲量分別比對照處理降低了0.072、0.

8、136和0.167t/hm2;各處理林分林下灌木的碳儲量在0.35t/hm2到0.70t/hm2之間,多于林下草本植物的碳儲量。N0、N1、N2和N3處理林分林下灌木碳儲量分別為0.694、0.602、0.458和0.380/hm2,顯然氮沉降水平越高,所處理林分林下灌木碳儲量就越少,N1、N2和N3處理林分林下灌木碳儲量分別比對照處理降低了0.092、0.237和0.314t/hm2。氮沉降對林下草本植物的碳儲量影響(降低作用)程度比