亞熱帶典型森林土壤有機(jī)氮、可溶性和溶解性有機(jī)氮(SON-DON)特征研究.pdf

1、土壤中85％以上的氮素以有機(jī)氮形式存在。其中存在于自然水溶液中的有機(jī)氮組分稱之為溶解性有機(jī)氮(DON)，而風(fēng)干土中可被純水或鹽溶液浸提的被稱為可溶性有機(jī)氮(SON)。DON和SON雖僅占土壤有機(jī)氮庫的一小部分，但代表了土壤及水體中的溶解氮的主體部分，因而是其中最活躍的組分之一。因此森林生態(tài)系統(tǒng)土壤有機(jī)氮的研究具有重要的環(huán)境生態(tài)意義。
　　本文以大圍山國家森林公園、大山?jīng)_森林公園典型森林土壤剖面(0～100cm)為研究對象，采用野外

2、調(diào)查、原位監(jiān)測與定位研究相結(jié)合的方法，在研究土壤全氮、無機(jī)氮和有機(jī)氮組分的基礎(chǔ)上，重點研究了溶解性有機(jī)氮剖面分布與影響因素。主要研究內(nèi)容如下。
　　一、研究了大圍山國家森林公園不同海拔高度土壤有機(jī)氮和可溶性有機(jī)氮含量特征變化規(guī)律。結(jié)果表明，森林土壤全氮、酸解性有機(jī)氮、可溶性有機(jī)氮含量均隨剖面深度增加而呈下降趨勢;而山頂土壤全氮、酸解性有機(jī)氮、可溶性有機(jī)氮含量較山底土壤高。土壤有機(jī)氮占全氮比平均97.39％±1.17％，酸解性有機(jī)氮

3、占全氮比例64.38％±10.68％，酸解性有機(jī)氮各組分隨剖面深度增加而降低;土壤可溶性有機(jī)氮含量較低(9.92～23.45 mg·kg-1)，游離氨基酸氮(1.62～12.02 mg·kg-1)占可溶性有機(jī)氮比例約27.36％±9.95％，土壤性質(zhì)顯著影響其含量;酸解性有機(jī)氮、可溶性有機(jī)氮與土壤全氮、可溶性總氮和無機(jī)氮具有顯著的相關(guān)性(P＜0.05，n=30)，同時與土壤容重、總有機(jī)碳和全磷均具有極顯著的相關(guān)性(P＜0.01，n=30

4、)。
　　二、研究了大山?jīng)_森林公園的三種典型森林植被（針闊混交林、常綠闊葉林和落葉闊葉林）土壤中的溶解性有機(jī)氮和可溶性有機(jī)氮剖面特征規(guī)律。結(jié)果表明，(1)不同森林類型土壤氮含量及組分存在顯著差異。全剖面氮素組分含量表現(xiàn)為:針闊混交林(全氮:1.85±0.46 g kg-1;速效氮:61.12±15.50 mg kg-1;微生物氮:8.38±5.99 mgkg-1)＜常綠闊葉林(全氮:1.87±0.90 g kg-1;速效氮:71.

5、45±44.92 mg kg-1;微生物氮:17.80±19.52 mg kg-1)＜落葉林(全氮:2.10±0.64 g kg-1;速效氮:85.48±37.68 mg kg-1;微生物氮:20.07±15.65 mg kg-1);(2)不同森林類型土壤溶解性有機(jī)氮含量存在顯著差異。表現(xiàn)為針闊混交林＜常綠闊葉林＜落葉林，其中針闊混交林溶解性有機(jī)氮含量0.29～0.70 mg kg-1，總游離氨基酸含量0.05～0.11 mg kg-1

6、。土壤溶液中總游離氨基酸含量占溶解性有機(jī)氮含量比例表現(xiàn)為，針闊混交林(17.61％±3.88％)＜常綠闊葉林(21.54％±8.22％）＜落葉林(34.98％±9.52％);(3)土壤溶解性有機(jī)氮與土壤有機(jī)碳、胡敏酸、富啡酸、全氮、全磷、速效氮、微生物碳氮和pH均達(dá)到極顯著相關(guān)關(guān)系(P＜0.01，n=24)，與土壤容重和含水率存在顯著相關(guān)關(guān)系(P＜0.05，n=24)。
　　三、研究比較了土壤可溶性有機(jī)氮等傳統(tǒng)分析方法間的差別及相

7、關(guān)關(guān)系，建立了培養(yǎng)-離心法獲取土壤溶液并測定溶解性有機(jī)氮的新方法。研究比較了分析方法間的差別及相關(guān)關(guān)系。溶解性有機(jī)氮遠(yuǎn)低于土壤可溶性有機(jī)氮含量，各測定方法間存在極顯著相關(guān)性。不同浸提劑提取的可溶性有機(jī)氮含量均基本表現(xiàn)為，針闊混交林＜常綠闊葉林＜落葉林。各提取劑提取效率基本表現(xiàn)為，超純水＜0.5 mol·L-1硫酸鉀溶液＜1mol·L-1氯化鉀溶液，1 mol·L-1氯化鉀溶液的提取效率是超純水的1.29～3.81倍。
　　四、研究

8、了大山?jīng)_森林公園的三種森林植被（針闊混交林、常綠闊葉林和落葉闊葉林）凋落物、凋落物氮以及表層土壤溶解性有機(jī)氮(DON)含量動態(tài)變化特征。結(jié)果表明，(1)表層土壤DON含量在5月份前后達(dá)到最大，平均0.72±0.48 mg·kg-1。三個樣地中，落葉林樣地中的DON含量較低;(2)各樣地土壤DON含量占土壤總氮含量比值，隨季節(jié)改變的變化表現(xiàn)為，先逐漸增長后下降趨勢，在進(jìn)入11月后又快速上升。各樣地土壤DON含量占土壤總N含量比，年度平均值

9、分別為:針闊混交林(0.64±0.23)＞常綠闊葉林（0.53±0.20）＞落葉林（0.37±0.14）;(3)土壤DON與DOC、DOC/DON比、DON占土壤總N比、DOC占土壤總C比、DON占凋落物總N比、DOC占凋落物總C比以及土壤總N占凋落物總N比均達(dá)到極顯著相關(guān)關(guān)系(P＜0.01，n=54)，與凋落物N含量和凋落物C/N比存在一定的顯著相關(guān)關(guān)系(P＜0.05，n=54)。
　　亞熱帶典型森林土壤有機(jī)氮是土壤全氮的主體，