施氮与凋落物处理对海岸沙地湿地松人工林土壤性质的影响

摘要

我国是世界第三大氮沉降区，持续的氮沉降对森林生态系统功能与结构造成了一系列复杂的生态效应。氮沉降、凋落物的变化是造成森林生态系统中土壤碳氮输入变化的主要因子；土壤酶是土壤碳氮循环的重要参与者。因此，研究氮沉降和凋落物双因子处理对森林土壤酶活性的综合影响，对深入认识全球气候变化背景下，森林生态系统土壤碳氮循环过程的影响具有重要意义。湿地松是我国南方海岸沙地主要的优质针叶防护林树种之一，本研究采用野外模拟实验法，研究施氮、凋落物处理对湿地松人工林土壤理化性质和土壤酶活性的影响，主要结果如下：　　（1）施氮处理显著提高了湿地松人工林土壤多酚氧化酶、过氧化氢酶活性（p<0.05）；提高了土壤pH值，以及全氮、铵态氮、硝态氮、全磷、速效磷、速效钾、有机碳等土壤养分含量；显著降低了土壤纤维素酶、脲酶与蔗糖酶活性（p<0.05），降低了土壤C/N。表明适当的施氮处理有利于提高湿地松人工林土壤中木质素的分解速率，改善土壤养分状况，然而抑制了土壤中纤维素的分解速率；　　（2）各凋落物处理均显著降低了土壤脲酶活性，SA、SX处理显著提高了湿地松人工林土壤多酚氧化酶活性，SA显著提高了土壤纤维素酶（p<0.05），而对土壤过氧化氢酶、蔗糖酶活性影响不显著；提高了土壤pH值，且在实验后期显著增加了有机碳（p<0.05），由于分解周期短，而未对其余土壤指标产生显著的影响；　　（3）SALN提高了湿地松人工林土壤多酚氧化酶活性、SALN与SMLN抑制了土壤蔗糖酶活性。在相同凋落物SM处理下，土壤脲酶、过氧化氢酶活性随施氮浓度增加而升高；在相同施氮水平HN处理下，土壤多酚氧化酶、纤维素酶、过氧化氢酶活性以SA处理较高。在相同凋落物处理下，土壤pH值、氨态氮、硝态氮、速效钾含量随施氮浓度增加而升高，速效磷、土壤C/N随施氮浓度增加而降低；在相同施氮处理下，土壤pH、硝态氮以SM处理较高，土壤全磷、全钾以SA处理较高。表明在施氮的背景下，SA处理较其他凋落物处理更有利于湿地松人工林土壤性质的改善；　　（4）双因素方差分析表明，施氮处理极显著影响了湿地松人工林土壤过氧化氢酶、脲酶（p<0.01），仅在前期显著影响了土壤多酚氧化酶、纤维素酶（p<0.05），在仅在中期显著影响了土壤蔗糖酶（p<0.05）；凋落物处理显著影响了湿地松人工林土壤脲酶（p<0.05），仅在前期极显著影响土壤纤维素酶（p<0.01），在实验中后期显著影响多酚氧化酶、蔗糖酶和过氧化氢酶（p<0.05）。施氮与凋落物处理的交互作用极显著影响了湿地松人工林土壤脲酶、过氧化氢酶（p<0.01）；仅在前期极显著影响土壤多酚氧化酶（p<0.01），在中后期显著影响土壤蔗糖酶（p<0.05），对土壤纤维素酶无显著影响。

目录

声明

1 绪论

1.1 前言

1.2 土壤酶概述

1.3 大气氮沉降研究概述

1.4 森林凋落物研究进展

1.5 研究目的与意义

2 研究区域概况

3 研究方法

3.1 样地与实验设置

3.2 样品采集

3.3 样品分析

3.4 数据处理与分析

4 结果与分析

4.1 施氮对土壤理化性质及土壤酶活性的影响

4.2 凋落物混合分解对土壤理化性质及土壤酶活性的影响

4.3 施氮与凋落物混合分解对土壤理化性质及土壤酶活性的交互影响

5 讨论与结论

5.1 讨论

5.2 结论

6 研究不足及展望

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

致谢