氮添加对杉木林生长及土壤养分的影响.pdf

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1、课题来源本研究得到下列科研项目资助：国家“973”计划项目（2012CB416905）摘要杉木(Cunninghamialanceolata)是中国特有速生用材林树种，氮素是植物必需的大量元素之一，通常植物在生长过程中吸收的氮素高于其他矿质元素，因而氮成为限制植物生长的主要元素。本研究选择杉木人工中龄林，开展氮添加试验，对杉木人工林土壤养分及胸径生长对氮添加的响应进行了深入的研究。氮添加对杉木人工林生长有显著影响。氮添加处理之前，样地林分胸径大小差异微小，三年N添加处理，胸径连年生长量2013-2014年N(

2、1.25cm)>CK(0.90cm)；2014-2015年N(0.76cm)>CK(0.41cm)，胸径增长率分别为，氮添加样地2014-2015年高于2013-2014年，且2014-2015年施氮肥与对照差异性显著(p<0.05)。氮添加林分土壤溶解性有机碳(DOC)和氮(DON)含量均高于对照林分，且随土层的增加而降低。在0-10cm土层中，DOC含量N(124.0mg/kg)>CK(107.1mg/kg)；DON含量N(10.7mg/kg)>CK(8.6mg/kg)，在10-30cm土层中，DOC含量

3、N(114.8mg/kg)>CK(104.4mg/kg)；DON含量N(9.3mg/kg)>CK(6.4mg/kg)，在30-50cm土层中，DOC含量N(65.58mg/kg)>CK(61.39mg/kg)；DON含量N(9.0mg/kg)>CK(6.2mg/kg)。可溶性有机碳氮与胸径生长量的相关性分析结果表明，土壤DOC和DON与胸径生长量成显著正相关。土壤微生物量碳(MBC)和氮(MBN)含量与对照林分差异明显，随土层深度增加显著降低。在0-10cm土层中，MBC含量N(129.3mg/kg)>CK(

4、120.6mg/kg)，MBN含量N(7.3mg/kg)>CK(6.8mg/kg)；在10-30cm土层中，MBC含量N(127.2mg/kg)>CK(114.3mg/kg)，MBN含量N(6.8mg/kg)>CK(5.4mg/kg)；在30-50cm土层中，MBC含量N(120.9mg/kg)>CK(102.8mg/kg)，MBN含量N(6.7mg/kg)>CK(4.9mg/kg)。土壤微生物量碳氮与胸径生长量线性分析结果显示，土壤微生物量氮氮与胸径生长量呈显著正相关。土壤养分状况对氮添加的响应较为明显，各

5、林分土壤全N、全P的含量明显高于对照林分，且养分含量随着土层的加深而降低。全N含量0-10cm土层N(1.26g/kg)>CK(0.77g/kg)，10-30cm土层N(1.17g/kg)>CK(0.69g/kg)；全P0-10cm土层N(0.17g/kg)>CK(0.15g/kg)，10-30cm土层N(0.12g/kg)>CK(0.09g/kg)。全K、全Ca含量随土层深度的变化没有明显的变化；全Mg含量随土层深度含量呈现出增长的趋势。土壤全C含量对N添加的响应，呈现明显的I递减趋势，全C0-10cm土层

6、N(9.05g/kg)>CK(8.44g/kg)，10-30cm土层N(8.77g/kg)>CK(6.39g/kg)。连年实验研究表明，氮添加提高林地土壤表层(0-10cm)全磷含量(11.7%)，而对照样地降低15.3%；施肥（N）和对照样地（CK）的土壤EC值均随时间的变化而减小，氮添加和对照样地的土壤pH值随时间出现明显变化，都表现为pH值升高。相关性分析结果显示，土壤中DOC含量与全N、全P、全Ca显著正相关，DON与全N、全P成正相关关系，全K与全C、全Ca正相关性显著。与对照相比，施用氮肥可提高杉

7、木幼树各部位N、P、K、Ca和Mg的含量，细根直接吸收土壤养分，因而提高最为显著，而叶片作为植物光合作用等生理活动的重要场所，是最大的元素贮量库。杉木细根(<2mm)生物量与土壤含水量和土壤养分显著相关，细根生物量与胸径生长量表现为正相关关系。关键词：杉木，氮添加，胸径生长量，可溶性有机碳氮，微生物量碳氮，土壤养分，细根生物量；IIAbstractChinesefir(Cunninghamialanceolata)isauniquetreespeciesinsouthernChinaandiswidelyus

8、edforfast-growingtimberplantation.Nitrogenisoneofthemostimportantmacro-elementsnecessaryforplants.Usually,morenitrogenwasabsorbedduringplantgrowththanothermineralelements,andthusbecomemajorelementslimi