马尾松叶片凋落物不同输入量对土壤有机碳、全氮含量及PH产生的动态变化.pdf
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1、第 卷第期 年月贵 州 林 业 科 技G u i z h o uF o r e s t r yS c i e n c ea n dT e c h n o l o g yV o l ,N o J u n,马尾松叶片凋落物不同输入量对土壤有机碳、全氮含量及P H产生的动态变化杜宇,张廷忠,梁康,陈荟,刘明枭(贵州省林业科学研究院,贵州 贵阳 )摘要:研究马尾松(P i n u sm a s s o n i a n a)叶片凋落物不同输入量对土壤有机碳的动态变化,结果表明:马尾松叶片凋落物不同输入量及分解时间对土壤有机碳含量影响显著(P ).随着凋落物输入量的增加,土壤有机碳含量、全氮含量逐渐增加,
2、P H逐渐降低.不同输入量处理的土壤有机碳含量为 gm gm gm gm gm;随着分解时间的增加,土壤有机碳平均含量呈递增规律:个月个月个月个月 个月 个月.不同输入量及分解时间土壤有机碳的增长率不同,分解时间在个月至个月时,土壤有机碳含量的增长最快.当凋落物输入量小于 gm时,个月后凋落物对土壤有机碳的输入停止.关键词:马尾松;凋落物;土壤有机碳;土壤全氮;P H;输入量;分解时间中图分类号:S 文献标识码:AD y n a m i cc h a n g e so f s o i l o r g a n i cc a r b o n,t o t a l n i t r o g e na n
3、 dP Hu n d e rd i f f e r e n t i n p u t so fP i n u sm a s s o n i a n al i t t e r sDUY u,Z HAN GT i n g z h o n g,L I AN GK a n g,CHE N H u i,L I U M i n g x i a o(G u i z h o uA c a d e m yo fF o r e s t r y,G u i y a n g ,C h i n a)A b s t r a c t:As y s t e m a t i c i n v e s t i g a t i o n
4、w a sm a d et oc l a r i f yt h ee f f e c t so fd i f f e r e n t i n p u t sa n dd e c o m p o s i t i o nt i m eo fP i n u sm a s s o n i a n al i t t e r so nt h es o i l o r g a n i c c a r b o n T h e r e s u l t s s h o w e dt h a t t h ec o n t e n to f s o i l o r g a n i c c a r b o nw a s
5、d e p e n d e dm a i n l yo n t h ed i f f e r e n t i n p u t s a n dd e c o m p o s i t i o n t i m eo fP i n u sm a s s o n i a n al i t t e r(P )S p e c i f i c a l l y,t h e s o i l o r g a n i c c a r b o na n d t o t a l n i t r o g e nc o n t e n t i n c r e a s e dg r a d u a l l yw i t ht
6、h e i n c r e a s eo f l i t t e r i n p u t s,w h e r e a s,t h eP Hd e c r e a s eg r a d u a l l y T h es o i lo r g a n i cc a r b o n(S O C)c o n t e n t sw e r er a n k e d i nt h ed e s c e n d i n go r d e ro f t h e gm gm gm gm gmi n p u t t r e a t m e n t s F u r t h e r m o r e,t h ea v
7、e r a g e c o n t e n t so f s o i l o r g a n i c c a r b o ns h o w e da n i n c r e a s i n g t r e n dw i t ht h e i n c r e a s eo fd e c o m p o s i t i o nt i m e,i e,m o n t h s m o n t h s m o n t h s m o n t h s m o n t h s m o n t h s T h eg r o w t hr a t eo f s o i l o r g a n i cc a r
8、b o nw a sa l s og r e a t l yv a r i e d i nt h ed i f f e r e n t i n p u ta n dd e c o m p o s i t i o n t i m e T h eh i g h e s t i n c r e a s ew a s a c h i e v e d i n t h e s o i l o r g a n i c c a r b o nc o n t e n t s,w h e n t h ed e c o m p o s i t i o nt i m ew a s f r o mt om o n t
9、h s O n c e t h e l i t t e r i n p u tw a s l e s s t h a n gc m,t h e l i t t e r i n p u t收稿日期:第一作者简介:杜宇(),女,本科,实习研究员,主要从事林业相关工作.Em a i l:q q c o m通信作者简介:张廷忠(),男,本科,林业工程师,主要从事林业相关工作.Em a i l:q q c o m贵州林业科技 卷t os o i l o r g a n i cc a r b o ns t o p p e da f t e r m o n t h s K e yw o r d s:P i
10、n u sm a s s o n i a n a;l i t t e r;s o i l o r g a n i c c a r b o n;s o i l t o t a l n i t r o g e n;P H;i n p u t;d e c o m p o s i t i o n t i m e马尾松(P i n u sm a s s o n i a n a)是我国主要工业用材树种之一,作为我国南方亚热带主要的先锋造林树种,其具有分布广、资源多、速生、丰产、适生性强等优良特性.马尾松在其生长过程中会不断产生凋落物,凋落物通过分解释放到土壤中的营养物质,是土壤微生物、动物物质和能量的主要
11、来源.凋落物是由植物生长发育过程中衰老的组织和器官脱落到土壤表面后形成,包括植物衰老脱落的叶片、枝条、树皮、果实等.我国关于凋落物的研究始于 世纪 年代,随着研究技术和手段的进步,目前对凋落物分解的研究已由单因子转变为多因子.凋落物研究主要包括凋落物地面现存量、凋落物量随时间变化和凋落物量对土壤、气温和降水响应等方面的研究,但凋落物常常受气候条件、植物种类、物种多样性、群落结构、植物生 长 状 况、群 落 演 替 阶 段 等 多 种 因 素 的 共 同影响.土壤有机碳、全氮是陆地生态系统中最重要的基础物质之一,土壤P H是评估土壤质量的重要指标.凋落物是土壤有机碳、全氮的主要来 源,其数量与质
12、量的变化都将对土壤碳库产生深刻的影响.然而,在全球气候变暖加剧的背景下,凋落物的变化存在极大的不确定性,不同因子之间往往会存在复杂的交互作用 .同时,随着近年来马尾松大面积纯林经营,导致出现了一系列问题,如不合理的林分结构、森林生态系统稳定性降低、土壤质量下降等.而目前关于马尾松的研究中,主要侧重于不同器官、土壤理化性质等方面 ,关于马尾松叶片凋落物输入量及输入时间对土壤有机碳、全氮及P H影响的研究较少.因此,探讨马尾松凋落物输入量对土壤有机碳、全氮及P H的影响,对合理开发利用马尾松、研究碳循环机理、应对全球气候变化具有重要意义.材料和方法 试验地概况贵州省云关山国有林场(N,E),年平均
13、温度 ,月最高温 平 均 气 温 ,月 最 低 温 平 均 气 温 ,年总积温 ,年日照时数 h,无霜期 d,年均降水量 mm,年均相对温度 .林场境内植被类型为南亚热带常绿落叶阔叶林,但由于历史上多次遭受人为破坏,原生植被极少(详见表),目前植被类型以人工植被为主,绝大部分为 年代营造的人工马尾松林.表贵州省云关山国有林场主要野生植被森林类型类别主要树种野生乔木桑科M o r a c e a eG a u d i c h桦木科B e t u l a c e a eG r a y泡桐科P a u l o w n i a c e a e杨柳科S a l i c a c e a e壳斗科F a g
14、 a c e a e樟科L a u r a c e a e榆科U l m a c e a e桑树M o r u sa l b a构树B r o u s s o n e t i ap a p y r i f e r a光皮桦B e t u l al u m i n i f e r a泡桐P a u l o w n i af o r t u n e i响叶杨P o p u l u sa d e n o p o d a白栎Q u e r c u s f a b r i钩栲C a s t a n o p s i s t i b e t a n a麻栎Q u e r c u sa c u t i s s
15、 i m a锥栗C a s t a n e ah e n r y i香樟C i n n a m o m u mc a m p h o r a榆树U l m u sp u m i l a期杜宇,等:马尾松叶片凋落物不同输入量对土壤有机碳、全氮含量及P H产生的动态变化 试验方法于 年月在贵州省林业科学院云关山林场内,用枝剪采集马尾松叶片混匀,带回实验室,杀青 m i n后 烘干;同时在取叶的树下取土,去枝叶、根系、石块、昆虫等,装在mm的方形塑料盆中,平整土面.用 mm孔径、mm大小的方形凋落物分解袋,分别装入 g,g,g,g,g马尾松叶片,平铺均匀,记为 gm处理、gm处理、gm处理、gm处理
16、、gm处理,放于方形塑料盆中的土壤表面,使袋子与土壤充分接触,将方盆放于树下,用网孔mm的凋落物收集器安装在盆上方避免新的凋落物掉入盆中并定时清理.每隔个月在盆内用环刀取 c m土层土,个月共取次,取土后将土样送实验室,采用重铬酸钾氧化分光光度法检测土壤有机碳含量.数据统计与分析采用WP S进行数据整理,O r i g i n 软件作图,S P S S 进 行 数 据 分 析,显 著 性 水 平 设置 .结果与分析 马尾松叶片凋落物不同输入量土壤有机碳的动态变化从图可以看出,同一输入量时,随着凋落物分解时间的增加,土壤有机碳含量逐渐增加.当输入量小于等于 gm时,个月、个月、个月、个月、个月五
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