模拟氮沉降对落叶松人工林土壤呼吸的影响

张 娇 郝龙飞 王庆成 付娇娇 朱凯月

(东北林业大学林学院，哈尔滨 150040)

模拟氮沉降对落叶松人工林土壤呼吸的影响

张 娇 郝龙飞 王庆成*付娇娇 朱凯月

(东北林业大学林学院，哈尔滨 150040)

在东北林业大学帽儿山实验林场26年生落叶松人工林中，连续2年(2013～2014年)施加NH4NO3模拟氮沉降试验((对照(CK,0 g·m-2·a-1N)、低氮(N1,5 g·m-2·a-1N)、中氮(N2,10 g·m-2·a-1N)、高氮(N3,15 g·m-2·a-1N))，研究不同氮沉降水平对土壤呼吸的影响。结果表明：(1)2013年模拟氮沉降处理均促进年平均土壤呼吸速率(P<0.05)；(2)2014年中氮和高氮处理抑制年平均土壤呼吸和异养呼吸速率(P<0.05)，低氮处理促进年均土壤呼吸速率(P<0.05)，对异养呼吸速率影响不显著(P>0.05)；(3)土壤微生物生物量碳在低氮处理下显著提高(P<0.05)，在中氮和高氮处理下与对照间差异不显著(P>0.05)；(4)土壤呼吸速率与5和10 cm土壤温度呈指数正相关关系(P<0.01)，相比对照，各土层土壤呼吸温度敏感系数(Q10)均在低氮处理下增加，在中氮和高氮处理下则降低。不同水平的模拟氮沉降改变了土壤呼吸速率及其温度敏感性，表明短期内低水平氮沉降可加快土壤碳排放过程，相对较高水平氮沉降则减缓土壤碳排放过程。

落叶松(Larixolgensis)；人工林；氮沉降；土壤呼吸；根呼吸；异养呼吸

森林生态系统是陆地上最大的碳库，约占全球植物碳储量和全球土壤碳储量的86%和73%，其中土壤碳库是其重要的组成部分，超过植被碳库的2倍以上[1～2]。土壤呼吸是土壤与大气碳交换的主要过程，也是全球土壤碳循环重要环节。全球每年通过土壤呼吸作用释放的C为75 Pg[3]，即使土壤呼吸速率发生很小的变化，也会在很大程度上影响大气CO2浓度和土壤碳吸存的变化。以往研究表明氮素是影响土壤呼吸的主要因素之一[4]。近几十年来，受化肥生产、化石燃料燃烧以及人类生产活动的影响，大气中含氮化合物激增，导致大气氮沉降明显增加[5]。大气氮沉降进入森林生态系统，影响其土壤呼吸过程和土壤碳储量[6～7]已引起国内外学者的广泛关注，并进行了一系列模拟氮沉降对林地土壤呼吸影响的试验。研究结果不尽相同，部分研究表明氮输入抑制土壤呼吸[8～9]，然而也有研究表明氮输入促进土壤呼吸[10～12]或无明显影响[13]。……