【摘 要】
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凋落物分解是土壤有机质的重要来源,凋落物的不断输入对森林土壤碳、氮的形成、稳定和转化发挥着重要的作用。凋落物不同阶段分解物质的差异导致进入土壤的DOC组成不同,进而影响颗粒态与矿物结合态碳氮的组成。而氮添加使凋落物分解过程先后释放物质发生改变,从而调控土壤氮循环,可能存在对土壤不同组分的促进或抑制作用。因此,从土壤矿颗粒态与物结合态角度研究不同性质凋落物在分解过程中释放物质组成对土壤氮的影响,对认
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凋落物分解是土壤有机质的重要来源,凋落物的不断输入对森林土壤碳、氮的形成、稳定和转化发挥着重要的作用。凋落物不同阶段分解物质的差异导致进入土壤的DOC组成不同,进而影响颗粒态与矿物结合态碳氮的组成。而氮添加使凋落物分解过程先后释放物质发生改变,从而调控土壤氮循环,可能存在对土壤不同组分的促进或抑制作用。因此,从土壤矿颗粒态与物结合态角度研究不同性质凋落物在分解过程中释放物质组成对土壤氮的影响,对认识氮循环和可持续生态效应显得尤为重要,有助于理解来自凋落物分解与氮在土壤中保持和稳定的关系。本研究选用亚热带针叶林和阔叶林土壤,野外取样后,在室内对土壤和凋落物进行淋溶培养,研究其组成变化和对土壤的影响;通过土壤物理分级后,添加外源凋落物浸提液、碳、氮于不同土壤组分,研究土壤颗粒态与矿物结合态碳氮的变化及影响。结果表明:1)凋落物中易淋失的碳氮主要在分解早期阶段释放。凋落物的存在可以降低土壤氮淋溶损失,尤其是NO3--N,可能与大量淋溶碳进入土壤对NO3--N保持有关。阔叶林凋落物DOC进入土壤后被利用的多于针叶林。针阔叶林土壤浸提液中NH4+-N对凋落物的响应不同很可能与凋落物分解释放单宁酚类物质多少有关。氮添加降低凋落物淋溶DOC,且对针阔叶林土壤DOC影响不同;提高了针叶林凋落物后期浸提NO3--N(200和240天),及阔叶林凋落物浸提NO3--N(<140天和>200天)。氮添加主要降低培养后期针、阔叶林土壤浸提NO3--N,且总体统计显示,针阔叶林之间的差异不显著。2)凋落物分解过程中在不断释放可溶性糖、葡萄糖和多酚,且针叶林土壤中凋落物分解释放的糖类比阔叶林更容易淋失。凋落物分解释放的氨基酸在土壤中作用不显著,或短期内无影响。绝大部分的可溶性碳氮被保留在土壤,对养分归还土壤具有重要贡献,而淋溶条件加速了这一作用。阔叶林凋落物中有更多的糖类、多酚,且阔叶林土壤对碳水化合物的利用比针叶林多。氮添加加快凋落物糖分解,激发土壤有机碳矿化而释放更多可溶性糖。氮添加对阔叶林土壤中多酚的影响幅度也小于针叶林,针叶林土壤对氮添加和凋落物的响应更敏感。3)凋落物碳和葡萄糖添加促进针、阔叶林土壤氮矿化,使全土和250-2000μm组分DON降低,但抑制<2μm组分DON矿化,仅使阔叶林NH4+-N在全土和250-2000μm组分以保持为主,NO3--N在250-2000μm组分降低。凋落物碳抑制针叶林20-53μm组分DON矿化,阔叶林却相反。葡萄糖对阔叶林全土和250-2000μm组分DON矿化的促进作用大于针叶林,说明碳对不同土壤及不同土壤组分氮矿化的影响是有差异的。有机氮添加促进全土净氨化、全土和大颗粒组分净硝化。无机氮和有机氮添加对阔叶林土壤无机氮的影响规律相似,无机氮促进20-53μm和<2μm组分惰性氮的矿化,这种影响在针叶林和阔叶林的差异,可能与不同组分可矿化氮的形态和储量有关。DOC在小粒径中矿化得较多,DON在大颗粒组分中矿化得较多。全土净氨化速率的变化主要源自20-53μm和<2μm组分的增加,及250-2000μm组分的降低,而净硝化速率相反。结果表明土壤组分差异确实可以反映全土变化。
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