庐山不同林地土壤活性有机碳氮库差异分析 (2)

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2.1 研究区概况 3

2.2 样地设置与测定方法 4

3 结果与分析 5

3.1 不同林地土壤特性比较 5

3.2 不同林地土壤活性有机碳、氮含量比较 8

4 主要结论 10

参考文献 12

致谢 14

图清单

图序号图名称页码

图1-1 技术路线

表清单

表序号表名称页码

表3-1 庐山内8块标准测试样地基本概况 4

表3-2 不同林地森林土壤养分含量（平均值±标准差） 6

表3-3 不同林地DOC、DON、MBC、MBN含量（平均值±标准差） 7

1 绪论

1.1 研究的目的和意义

在陆地自然生态系统中，森林作为覆盖面积最大、分布最广泛的一种生态系统，有着巨大的社会、经济和生态效益，被誉为最具价值的生境之一[1]。土壤作为森林生态系统的重要因子和天然有机肥料库，它不仅与森林中植物的生长过程密切相关，还能够有效地对植物生长所需的水肥气热等条件进行调节，为人类的生存与发展提供重要的自然资源和生态环境条件。作为全球气候变化最敏感的指标之一，土壤活性有机碳、氮的积累与分解直接影响着土壤有机碳氮库的时空变化，进而对陆地的生物碳氮库以及全球碳氮平衡直接或间接地产生影响[2]。其中，森林土壤中碳贮量约占全球的73%，能够有效的调节全球的全球气候和碳平衡，减缓CO2浓度上升速率[3]。另外，土壤有机碳、氮的转化与迁移直接控制着陆地生态系统中两种温室气体成分的含量，进而影响到全球气候的变化，也是构成全球生物地球化学循环的重要组成部分[4]。作为土壤肥力的基础，土壤养分主要成分就是C源和N源，是土壤的本质特征和基本属性，也是陆生生态系统中碳、氮循环的重要组成部分。其中氮素是反映土壤肥力的状况的基本指标，土壤N的存在形式决定了氮素对不同植被以及土壤微生物的有效性，对深入揭示植物对氮素的利用效率和循环机制有着重大意义[5]。因此，森林生态系统中土壤活性有机碳氮库作为全球重要的碳、氮循环过程受到研究者的广泛关注。庐山作为我国目前保存较为完整的亚热带森林生态系统，拥有众多不同的林地类型和丰富的土壤资源，为研究不同林地土壤活性有机碳、氮库的差异性提供了良好的条件。本文以庐山不同林地土壤为研究对象，通过野外采样与室内实验，测定和分析不同森林植被类型下土壤活性有机碳、氮的含量，揭示不同林地土壤活性有机碳氮库的差异与规律，以期为科学评价庐山森林生态系统的碳、氮循环以及土壤资源的可持续利用提供参考。

1.2 国内外研究进展

森林生态系统中的碳、氮循环机制已成为当今学者研究全球变化的热点，土壤活性有机碳、氮作为监测土壤的敏感生态指标已经得到研究者广泛认可。活性有机碳、氮主要包括有可溶性有机碳（DOC）、可溶性有机氮（DON）、微生物量碳（MBC）和微生物量氮（MBN）。DOC、DON、MBC和MBN是反应土壤质量变化最明显、最快速的土壤活性指标，对维持森林生态系统养分的平衡方面有着巨大的作用。目前，国内外对于森林土壤有机碳氮库的研究主要包括组分来源、有机碳氮库的储量、不同因素对可溶性有机碳氮和微生物量碳氮的影响、森林中碳氮元素矿化的研究、不同季节土壤中有机碳氮的动态变化以及不同研究方法在有机碳氮库研究中的应用等。国外学者对土壤有机碳库的研究可以追溯到20世纪60年代左右，20世纪50年代，Francis hole就曾在森林生态系统与草地生态系统中设立实验室来研究地表碳输入来源和速率；Jenkinson and Rayner将有机碳分成5种类型：化学有机碳、生物有机碳、可降解植物、物理稳定有机碳、抗分解有机碳[6]；根据Lajtha 2005年的研究表明凋落物的数量构成了最重要的输入地表的碳源[7]；McDowell和Likens的研究表明腐殖化的有机质是碳、氮的主要来源，他们认为在森林生态系统中腐殖质的数量要远远多于植物凋落物。随着对土壤中活性有机碳、氮研究的深入，越来越多的学者将目光转向碳氮组分的研究，Bremner将有机氮分成5种的不同状态，包括氨基糖态氮、氨基酸态氮、水解性氮、非水解性氮以及氨态氮。