外來種桉樹對土壤碳氮循環(huán)過程的影響.pdf

1、碳、氮循環(huán)是森林生態(tài)系統(tǒng)的重要功能過程,二者共同調(diào)節(jié)和維持著森林生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力和穩(wěn)定性。桉樹是我國亞熱帶地區(qū)大面積種植的外來樹種,研究桉樹造林對土壤碳氮循環(huán)過程的影響,可為全面評價外來種桉樹可能造成的生態(tài)后果和桉樹林的碳氮管理提供科學(xué)依據(jù)。以廣西省東門林場及周邊地區(qū)桉樹人工林為對象,重點開展了兩方面研究:采用成對實驗設(shè)計比較研究了馬尾松林和桉樹林土壤碳氮循環(huán)過程,以期揭示桉樹對土壤碳氮循環(huán)過程的影響;采用空間代替時間的方法比較研究了1

2、、2、3、4代桉樹林土壤碳氮循環(huán)過程,探討桉樹造林可能的長期影響。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)桉樹造林顯著降低了土壤碳氮庫,改變了碳氮庫組成。桉樹林土壤全碳、有機碳、全氮、堿解氮含量顯著低于馬尾松林土壤;與馬尾松林土壤比較,桉樹林難分解碳比例顯著降低,土壤易分解碳比例、土壤氨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量有所提高。
　　(2)桉樹造林改變了土壤碳氮循環(huán)過程及速率。桉樹林土壤碳轉(zhuǎn)化相關(guān)的酶(β葡糖苷酶、酚氧化酶、過氧化物酶)、氮轉(zhuǎn)化相關(guān)的

3、酶(蛋白酶、脲酶)的活性顯著低于馬尾松林土壤;桉樹林土壤除反硝化速率顯著低于馬尾松林土壤外,土壤氮素凈礦化、氨化和硝化速率均高于后者。
　　(3)桉樹連栽初期(1、2代)降低了土壤碳氮庫,改變了碳氮循環(huán)過程及速率,但這種變化隨連載代次增加(3、4代)而呈回升趨勢。桉樹林土壤碳庫(全碳、有機碳)、氮庫(全氮、堿解氮、氨態(tài)氮、硝態(tài)氮)在1、2代下降,3、4代回升;土壤碳轉(zhuǎn)化相關(guān)的酶(酚氧化酶、過氧化物酶)、氮轉(zhuǎn)化相關(guān)的酶(蛋白酶、脲酶

4、)活性在1、2代下降,3、4代回升;凈硝化速率1代上升,2代下降,3、4代趨于穩(wěn)定;反硝化速率在1代顯著下降,2、3、4代均有所回升。
　　(4)底物可利用性和土壤含水量是驅(qū)動桉樹林土壤碳氮循環(huán)過程發(fā)生變化的主要環(huán)境因子。土壤碳氮轉(zhuǎn)化相關(guān)酶的活性與底物可利用性呈顯著正相關(guān);過氧化物酶、蛋白酶和脲酶活性與土壤含水量呈顯著正相關(guān)。
　　外來種桉樹顯著降低了土壤碳氮庫,改變了土壤碳氮循環(huán)過程及速率,但這種變化隨連載代次的增加而呈回