模拟氮沉降对峨眉含笑次生林碳氮磷计量特征的影响

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中文摘要

人类活动引起的 N 沉降持续增加对植物、凋落物和土壤的化学计量特征响应机理尚不清楚。剖析以植物-凋落物-土壤三者耦合系统的 C:N:P 化学计量特征对外源 N 添加的响应,能更好地理解植物养分限制条件和生态系统养分循环情况。因此,本研究以都江堰灵岩山峨眉含笑(Michelia wilsonii)次生林为研究对象,2015 年布设 N 添加试验,设置对照(CK,0 kg·N·hm-2·a-1)、低氮添加(LN,20kg·N·hm-2·a-1)和高氮添加(HN,40 kg·N·hm-2·a-1)三个处理。2023 年采集不同季节植物绿叶、凋落叶、粗根、细根和不同土层土壤样品,测定其 C、N 和 P 浓度,和微生物生物量碳、氮浓度(MBC、MBN),探讨长期 N 添加对峨眉含笑植物-凋落物-土壤化学计量特征的影响。研究结果如下:N 添加和季节变化显著改变了峨眉含笑叶片和根的 N、P 浓度,但对 C 浓度影响较小。含笑绿叶 N、P浓度分别为 19.26 g·kg-1 和 1.07 g·kg-1,大部分季节二者均随 N 添加的增加呈先下降后上升趋势。细根 N 和 P 浓度显著高于粗根,N 添加显著增加了细根和粗根 N、P 浓度。N 添加显著增加凋落叶 N浓度,但不同季节对 P浓度影响不一致。N 添加显著改变了土壤碳和养分、MBC 和 MBN 浓度,不同土层间差异显著,且 N 添加并未改变土层间的相对大小。在 L1(0~10 cm)土层,N 添加显著降低了 4月土壤 C、N,增加了 8 月和 12 月土壤 C、N、P,不同土层基本保持一致趋势。N 添加显著降低了 8 月和 12 月 MBC 和 MBN.N 添加进一步影响了峨眉含笑各器官及土壤化学计量比。LN 处理显著增加、但 HN 处理显著降低了含笑绿叶 C:N、C:P、N:P 比,N 添加改变了绿叶化学计量比的季节动态。不同季节间,8 月凋落叶 C:N、C:P 比最低。8 月和 12 月 N 添加显著了增加凋落叶 C:P、N:P 比,而 4 月 N 添加显著降低了二者。N 添加显著降低了细根和粗根的 C:N 比和粗根的 N:P 比。N 添加在 4 月 L1 土层显著降低土壤N:P 和 C:P 比,但在 8 月和 12 月则表现为显著增加,不同土层土壤化学计量比对LN 添加响应存在差异。4 月和 8 月 LN 处理显著降低 MBC:MBN 比,在 12 月则显著增加 MBC:MBN 比,整体 MBC:MBN 的变化范围为 4.52~11.37.相关分析显示,植物不同器官 C、N、P 计量特征间相关性较弱,土壤、微生物生物量计量特征对植物影响较小,且 N 添加改变了植物-凋落物-土壤化学计量特征间相关性。相比于其他土壤计量特征,MBC、MBN 和 SOC、土壤 TN 是植物化学计量特征影响最大的因素。N 添加改变了植物、凋落物计量特征的主要解释变量和解释度:CK 处理下,峨眉含笑解释度最大的土壤指标分别是土壤 TP、MBC:MBN,N 添加处理下为土壤 TN 和 MBC:MBN;N 添加降低了 MBC:MBN 的解释度。

常文正;张璐瑶;宋秋;谭波;李晗;王丽霞;游成铭;徐振锋;张丽;熊仕臣;李宇;胡一帆;常文正;刘思凝;

四川农业大学生态林业研究所,长江上游林业生态工程四川省重点实验室,长江上游森林资源保育与生态安全国家林业和草原局重点实验室,华西雨屏区人工林生态系统研究长期科研基地,成都,611130;四川农业大学生态林业研究所,长江上游林业生态工程四川省重点实验室,长江上游森林资源保育与生态安全国家林业和草原局重点实验室,华西雨屏区人工林生态系统研究长期科研基地,成都,611130;四川农业大学生态林业研究所,长江上游林业生态工程四川省重点实验室,长江上游森林资源保育与生态安全国家林业和草原局重点实验室,华西雨屏区人工林生态系统研究长期科研基地,成都,611130;四川农业大学生态林业研究所,长江上游林业生态工程四川省重点实验室,长江上游森林资源保育与生态安全国家林业和草原局重点实验室,华西雨屏区人工林生态系统研究长期科研基地,成都,611130;四川农业大学生态林业研究所,长江上游林业生态工程四川省重点实验室,长江上游森林资源保育与生态安全国家林业和草原局重点实验室,华西雨屏区人工林生态系统研究长期科研基地,成都,611130;四川农业大学生态林业研究所,长江上游林业生态工程四川省重点实验室,长江上游森林资源保育与生态安全国家林业和草原局重点实验室,华西雨屏区人工林生态系统研究长期科研基地,成都,611130;四川农业大学生态林业研究所,长江上游林业生态工程四川省重点实验室,长江上游森林资源保育与生态安全国家林业和草原局重点实验室,华西雨屏区人工林生态系统研究长期科研基地,成都,611130;四川农业大学生态林业研究所,长江上游林业生态工程四川省重点实验室,长江上游森林资源保育与生态安全国家林业和草原局重点实验室,华西雨屏区人工林生态系统研究长期科研基地,成都,611130;四川农业大学生态林业研究所,长江上游林业生态工程四川省重点实验室,长江上游森林资源保育与生态安全国家林业和草原局重点实验室,华西雨屏区人工林生态系统研究长期科研基地,成都,611130;四川农业大学生态林业研究所,长江上游林业生态工程四川省重点实验室,长江上游森林资源保育与生态安全国家林业和草原局重点实验室,华西雨屏区人工林生态系统研究长期科研基地,成都,611130;四川农业大学生态林业研究所,长江上游林业生态工程四川省重点实验室,长江上游森林资源保育与生态安全国家林业和草原局重点实验室,华西雨屏区人工林生态系统研究长期科研基地,成都,611130;四川农业大学生态林业研究所,长江上游林业生态工程四川省重点实验室,长江上游森林资源保育与生态安全国家林业和草原局重点实验室,华西雨屏区人工林生态系统研究长期科研基地,成都,611130;四川农业大学生态林业研究所,长江上游林业生态工程四川省重点实验室,长江上游森林资源保育与生态安全国家林业和草原局重点实验室,华西雨屏区人工林生态系统研究长期科研基地,成都,611130;四川农业大学生态林业研究所,长江上游林业生态工程四川省重点实验室,长江上游森林资源保育与生态安全国家林业和草原局重点实验室,华西雨屏区人工林生态系统研究长期科研基地,成都,611130;

第九届中国林业学术大会

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