【摘 要】
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森林是陆地生态系统的重要组成部分,其土壤所存储的有机碳约占全球土壤的73%。土壤有机碳的分解是调控土壤有机碳储量的重要过程,其速率的微小变化都会大气CO2浓度、全球碳循环等产生深刻影响。氮磷添加如何影响北亚热带森林土壤有机碳分解尚不清楚,尤其是20-40 cm土壤。因此,本研究以北亚热带马鬃岭林场四种林分:杉木林（Cunninghamia lanceolata）、黄山松林（Pinus taiwan
【基金项目】
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国家自然科学基金重点项目（31830015）； 安徽农业大学高层次人才项目（rc372008）；
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森林是陆地生态系统的重要组成部分,其土壤所存储的有机碳约占全球土壤的73%。土壤有机碳的分解是调控土壤有机碳储量的重要过程,其速率的微小变化都会大气CO2浓度、全球碳循环等产生深刻影响。氮磷添加如何影响北亚热带森林土壤有机碳分解尚不清楚,尤其是20-40 cm土壤。因此,本研究以北亚热带马鬃岭林场四种林分:杉木林（Cunninghamia lanceolata）、黄山松林（Pinus taiwanensis）、山核桃林（Carya cathayensi）和茅栗林（Castanea seguinii）为研究对象,采集了0-10 cm、10-20 cm和20-40 cm土壤采用室内模拟培养和添加氮磷养分的方法,测定了土壤有机碳分解速率和速效养分的变化,探究不同氮磷添加水平对不同林分类型不同土层土壤有机碳分解和土壤速效养分的影响,并结合土壤理化性质、酶活性和微生物群落等,探究氮磷添加对土壤有机碳分解的影响机制。本研究所得到的主要研究结果如下:（1）通过30天的室内模拟培养,林分类型和土层对土壤累积碳释放量均存在显著差异（P＜0.05）。总体上,针叶林和阔叶林土壤累积碳释放量基本上随着土层加深而逐渐下降。在0-10 cm土壤中,阔叶林土壤累积碳释放量显著大于针叶林,而在20-40 cm土壤中,针叶林土壤累积碳释放量显著大于阔叶林。（2）氮添加对于土壤累积碳释放量的影响在不同林分类型和不同土层间存在差异。氮添加仅对杉木林0-10 cm和10-20 cm土壤累积碳释放量有显著影响（P＜0.05）,对黄山松林、山核桃林和茅栗林土壤没有产生显著影响。在杉木林0-10 cm和20-40 cm土壤中,N25(25 mg N·kg-1干土)和N50(50 mg N·kg-1干土)处理下土壤累积碳释放量均显著高于对照（P＜0.05）,而N100(100 mg N·kg-1干土)和N150(150 mg N·kg-1干土)处理下土壤累积碳释放量与CK对照组没有显著差异。（3）氮添加显著提高了土壤矿质氮的含量（P＜0.05）,但是土壤矿质氮的含量并不是随着氮添加量的增加而线性增加,而是存在阈值效应。随着氮添加量的增加,土壤矿质氮的含量呈现先上升后下降的趋势。添加低中量的氮素（N25、N50、N100）均提高了土壤矿质氮的含量,但是添加高量的氮素（N150）则降低了土壤矿质氮含量。氮添加对矿质氮的影响强度与林分类型和土层深度有关。（4）磷添加和氮磷同时添加对四种林分土壤累积碳释放量均无显著影响。但与对照组相比,磷添加使杉木林和茅栗林20-40 cm土层土壤累积碳释放量有增加的趋势,使山核桃林和茅栗林0-10 cm土层土壤累积碳释放量有降低的趋势。氮磷同时添加使山核桃林和茅栗林20-40 cm土壤累积碳释放量有增加的趋势,但使山核桃林0-10 cm土壤累积碳释放量有降低的趋势。氮磷同时添加基本未改变林分类型和土层之间土壤累积碳释放量的差异。而氮添加和磷添加对矿质氮含量具有显著交互作用（P＜0.05）,氮磷同时添加使杉木林、黄山松林和山核桃林0-10 cm和10-20 cm土层土壤的矿质氮的含量也显著高于单一施同水平氮添加,磷添加促进了氮添加的效应。以上结果表明,添加低中量的氮素（N25、N50、N100）均提高了土壤矿质氮的含量,但是添加高量的氮素（N150）则降低了土壤矿质氮含量,并且施磷肥促进了氮肥的效应。同时还发现针叶林和阔叶林土壤累积碳释放量基本上随着土层加深而逐渐下降。本文的研究结果为森林的施肥经营管理提供了进一步的指导,并为我国亚热带地区预测森林土壤碳库和提高土壤碳汇能力提供了有益的理论基础。
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