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

1、土壤中85％以上的氮素以有機氮形式存在。其中存在于自然水溶液中的有機氮組分稱之為溶解性有機氮(DON)，而風干土中可被純水或鹽溶液浸提的被稱為可溶性有機氮(SON)。DON和SON雖僅占土壤有機氮庫的一小部分，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、無機氮和有機氮組分的基礎(chǔ)上，重點研究了溶解性有機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氮和可溶性有機氮含量特征變化規(guī)律。結(jié)果表明，森林土壤全氮、酸解性有機氮、可溶性有機氮含量均隨剖面深度增加而呈下降趨勢;而山頂土壤全氮、酸解性有機氮、可溶性有機氮含量較山底土壤高。土壤有機氮占全氮比平均97.39％±1.17％，酸解性有機氮

3、占全氮比例64.38％±10.68％，酸解性有機氮各組分隨剖面深度增加而降低;土壤可溶性有機氮含量較低(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;酸解性有機氮、可溶性有機氮與土壤全氮、可溶性總氮和無機氮具有顯著的相關(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氮和可溶性有機氮剖面特征規(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)土壤溶解性有機氮與土壤有機碳、胡敏酸、富啡酸、全氮、全磷、速效氮、微生物碳氮和pH均達到極顯著相關(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。溶解性有機氮遠低于土壤可溶性有機氮含量，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氮是土壤全氮的主體，