土壤微生物作为土壤养分的生物驱动因素,氮沉降会改变其活性和生物量,从而打破土壤养分循环动态平衡.氮沉降对热带、亚热带森林以及温带原始林生态系统土壤微生物量影响的研究较多,但对温带天然次生林影响的研究鲜有报道.于2016年5月(春)、7月(夏)和9月(秋)分别对长白山模拟10年氮沉降的控制试验样地——白桦山杨次生林进行了野外调查.控制试验分为3个氮添加处理,对照(CK 0 kg N hm-2a-1)、低氮(LN 25 kg N hm-2a-1)和高氮(HN 50kg N hm-2a-1),按照土壤层(0-10 cm和10-20 cm)分别测试了不同处理的土壤微生物量碳(MBC)和氮(MBN)、土壤全碳(TC)、全氮(TN)和全磷(TP)、pH、土壤可溶性有机碳(DOC)和氮(DON)等指标.结果表明:1)土壤pH在氮沉降的作用下显著降低;上层土壤TC、TN在氮沉降下变化较小,下层土壤TC、TN的含量显著增加;氮沉降下春、夏两季土壤TP含量上升,LN处理在秋季对TP有抑制作用;氮沉降对DOC、DON的影响不显著.2)上层土壤MBC春季到秋季呈现递减的趋势,下层土壤呈现先升后降的趋势,HN对MBC有抑制作用,LN对下层土壤MBC有促进作用;土壤MBN由春季到秋季呈现递减的趋势,且上、下层土壤MBN差异显著;氮处理对春、秋两季MBN有促进作用,夏季有抑制作用;氮沉降使春、秋两季MBC/MBN降低,夏季土壤MBC/MBN升高.3)氮处理、季节变化和土层深度对MBC、MBN存在显著影响,其交互影响也显著.总之,长期氮沉降在生长季对土壤微生物量的影响具有季节性差异,且受到土层深度的影响.未来研究在重视年际变化的同时,也要注重时空动态对氮沉降作用表现出的差异性.
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