亚热带地区7种典型林分土壤有机氮组分特征_耿必苗.pdf
《亚热带地区7种典型林分土壤有机氮组分特征_耿必苗.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《亚热带地区7种典型林分土壤有机氮组分特征_耿必苗.pdf(7页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第 51 卷 第 3 期东北林业大学学报Vol51 No32023 年 3 月JOUNAL OF NOTHEAST FOESTY UNIVESITYMar 20231)宣城市林业局委托项目(K160139313)。第一作者简介:耿必苗,女,1997 年 11 月生,安徽大学资源与环境工程学院,硕士研究生。Email:jiez1128 163com。通信作者:孙庆业,安徽大学资源与环境工程学院,教授。Email:sunqingye ahueducn。收稿日期:2022 年 2 月 8 日。责任编辑:段柯羽。亚热带地区 7 种典型林分土壤有机氮组分特征1)耿必苗孙庆业武林辉王艳杰陈月赵琼(安徽大学
2、,合肥,230601)摘要为了解亚热带地区不同类型林分土壤中总氮与有机氮组分质量分数特征,以阔叶混交林、毛竹林、枫香林、针阔混交林、马尾松林、杉木林、针叶混交林 7 种类型的林分土壤为研究对象,利用 Bremner 酸解法对土壤氮组分进行测定,并分析其与土壤理化性质间的相关性。结果表明:林分类型对总氮和有机氮各组分质量分数有显著影响。非酸解氮和酸解氨态氮质量分数表现为毛竹林最高,其余有机氮组分和总氮质量分数均表现为阔叶混交林最高。随着土壤深度增加,土壤总氮、非酸解氮、酸解氮及其各组分质量分数均呈下降趋势。土壤酸解氮是总氮的主体,占比为 6806%。有机氮各组分质量分数及其占总氮比例由大到小依次
3、为:非酸解氮及未知态氮、氨基酸态氮及酸解氨态氮、氨基糖态氮。关键词林分类型;林分土壤;总氮;有机氮组分分类号S7148Soil Organic Nitrogen Components in Seven Typical Forest Stands in Subtropical China/Geng Bimiao,SunQingye,Wu Linhui,Wang Yanjie,Chen Yue,Zhao Qiong(Anhui University,Hefei 230601,P China)/Journal ofNortheast Forestry University,2023,51(3):11
4、7123This study was conducted to understand characteristics of total nitrogen(N)and organic N components in differenttypes of forest soils in subtropical China Soil total N and organic N components determined by Bremner acid hydrolysismethod were compared in seven types of forests,ie mixed broad-leav
5、ed forest,Phyllostachys edulis forest,Liquidambarformosana forest,mixed coniferous and broad-leaved forest,Pinus massoniana forest,Cunninghamia lanceolata forest andmixed coniferous forest In addition,the correlations between soil N components and physicochemical properties were ana-lyzed The forest
6、 type has a significant effect on the contents of total N and organic N components The contents of non-acidhydrolysis N and acid hydrolysis ammonia N are highest in Phyllostachys edulis forest,while the other organic N compo-nents and total N contents are highest in mixed broad-leaved forest With th
7、e increase of the soil depth,the contents of totalN,non-acid hydrolysis N,acid hydrolysis N and its components show a downward trend Soil acid hydrolysis N accountingfor 6806%of total N is the predominant part of soil N The content of each component of organic nitrogen and its propor-tion to total n
8、itrogen in descending order are on-acid hydrolysis N and unknown N,amino acid N and acid hydrolysis am-monia N,and amino sugar NKeywordsForest type;Forest soil;Total nitrogen;Organic nitrogen component土壤氮素可分为无机态氮和有机态氮两类,其中有机态氮约占土壤总氮的 90%以上1。土壤中有机氮质量分数及其生物学稳定性的大小决定土壤供氮潜能的大小2。一直以来,人们认为有机态氮必须经过微生物矿化作用转
9、变为无机态氮才能为植物所用,然而,目前已有证据表明,如氨基酸这样的小分子氮可直接被植物吸收利用34。土壤中已知的有机氮化合物种类繁多,包括各种蛋白质、氨基糖等,但由于其组成相似,很难被分离鉴定5。Brem-ner6 于 1965 年提出利用酸解法分组测定土壤有机氮,并将有机氮分为酸解氮(酸解氨态氮、氨基酸态氮、氨基糖态氮、未知态氮)和非酸解氮。此后,国内外学者对土壤有机氮组分展开了大量研究,主要集中于其在施肥79、灌溉1011、土壤类型1214、土地利用方式15 等方面的变化特征。施肥可以提高土壤有机氮组分质量分数及供氮潜力89;滴灌及渗灌处理的氨基酸态氮、酸解氨态氮、氨基糖态氮占全氮的比例均
10、高于沟灌11;旱地土壤的总氮及各组分氮质量分数均显著低于相应的水稻土壤15。已有研究发现,亚热带典型森林土壤中有机氮组分随土壤深度的增加呈下降趋势16,土壤总氮及有机氮组分质量分数随着马尾松恢复年限的增加而增加17,但对不同类型森林土壤有机氮组分特征的研究及报道较为少见。近年来受人类活动的影响,我国亚热带地区森林资源遭到破坏,其地带性自然优势群落被大量破坏,取而代之的是大面积的次生林和人工林,因此,或多或少存在生产力低、土壤肥力退化和树种组成单一化等问题18。本研究以位于亚热带气候区的宁国市 7 种林分类型土壤为研究对象,分析其有机氮组分质量分数及分布特征,为亚热带地区合理营林造林及森林土壤氮
11、素的合理利用提供参考。DOI:10.13759/ki.dlxb.2023.03.0051研究区概况宁国市为典型的亚热带季风气候区,是安徽省重点山区县,全国生态保护与建设示范区。全市森林资源丰富,森林覆盖率达到近 80%19,地带性植被为常绿阔叶林。近年来受人类活动的影响,现有植被以常绿阔叶林、落叶阔叶混交林、针阔混交林、针叶林、竹林为主20。采样点位于安徽省宁国市胡乐林场,地处皖南东部,为天目山北麓与黄山山脉交接处。该地区为亚热带季风气候,气候温和,四季分明,年平均降水量 1 5897 mm,年平均气温 154。土壤以红壤、黄壤为主。该地区林地面积占该林场总面积 743%,主要的木本植物为马尾
12、松(Pinus massoniana)、杉木(Cunninghamia lanceolata)、毛竹(Phallstachys edu-lis)、枫香(Liquidambar formosana)等21。2材料与方法21样地选择与样品采集本研究于 2020 年 10 月在胡乐林场选取阔叶混交林、毛竹林、枫香林、马尾松林、杉木林、针叶混交林、针阔混交林 7 种类型林分。每种林分设置 3 个20 m20 m 标准样地,样地基本信息见表 1。各样地按土壤深度(h),分别在 0h10 cm、10 cmh20cm、20 cmh40 cm、40 cmh60 cm 土层采集剖面土样,然后将同一样地相同深度的
13、土样混合后装入自封袋中并做好标签,带回室内风干,用来测定土壤基本理化性质及有机氮组分。表 1样地基本概况林分类型经纬度海拔/m坡度/()坡向平均树高/m平均胸径/cm主要树种阔叶混交林118457E,30191N14935北1402764青冈栎、麻栎毛竹林118452E,30211N27635北1453854毛竹枫香林118765E,30346N19539西1402243枫香针阔混交林118451E,30189N20423西南1352237杉木、秤锤树马尾松林11846E,30206N1750西2003439马尾松杉木林118456E,30204N18031南1452271杉木针叶混交林118
14、453E,30205N17535南1452181杉木、马尾松22测定方法土壤基本理化性质参照土壤农业化学分析方法测定1,具体内容见表 2。土壤总氮、总磷采用高氯酸硫酸消化流动分析仪测定;总钾采用氢氟酸高氯酸消化火焰光度计测定;有机碳采用重铬酸钾外加热法测定;pH 采用水土比 V(水)m(土)=25 mL 1 g 电位法测定。土壤有机氮组分采用 Bremner 酸解法测定56。在待测土样中加入浓度为 6 molL1的氯化氢摇匀后,置烘箱于120 下封管水解12 h 后制备酸解液。取酸解液后采用混合催化法测得酸解氮;用氧化镁蒸馏法测得酸解氨态氮;用 pH 为112 的磷酸硼酸缓冲液法测得酸解氨态氮
15、及氨基糖态氮;用茚三酮氧化,磷酸硼酸盐缓冲液蒸馏法测得氨基酸态氮。氨基糖态氮=酸解氨态氮+氨基糖态氮酸解氨态氮;酸解未知态氮=酸解氮酸解氨态氮氨基糖态氮氨基酸态氮;非酸解性氮=总氮酸解总氮。表 2土壤理化性质林分类型土壤深度(h)/cm含水率/%pH总磷质量分数/gkg1总钾质量分数/gkg1有机碳质量分数/gkg1阔叶混交林0h1019371604570250540109900556061109810h2014301444650260460101023045395975520h4020940374780130460101092045327370240h60175801647702604601
16、4112312632911673毛竹林0h1014370525790100460021225028361231310h206860665910080460031289025251712220h409070395870140430051301055206224940h6068904358102004600313750762039118枫香林0h1012960795480160480021623065283540210h2010800575480110430011618058175909520h4010150725570110410011585089159711040h60107605856100
17、604200117280781587330针阔混交林0h1018340316640120790081856069286504010h2017880866890150880201920082121207920h401810055700015083019163218197315640h60181002270601507901519491061030169811东北林业大学学报第 51 卷续(表 2)林分类型土壤深度(h)/cm含水率/%pH总磷质量分数/gkg1总钾质量分数/gkg1有机碳质量分数/gkg1马尾松林0h1010930175900181000171366140273439010h20
18、11750696050151010191313080171035420h4010670976260061010201337122106417340h6010940486440051100201351134724083杉木林0h1016600446210070910041618014291901810h2014221256330071010061906125177105820h4015290766290120960052079104178048540h60147710962501109800626001281727203针叶混交林0h1012830455600120260151893017253
19、327210h2013910205780020100012147100133119820h4012691215690050110012374067140624740h6012830485790080160042820110988058注:表中数据为平均值标准差。23数据处理使用 Excel 2016 进行数据处理,SPSS 25 软件进行相关性及方差分析,通过单因素方差分析和 Dun-can 多重比较对相同深度不同林分类型的土壤总氮及有机氮组分质量分数进行差异显著性检验(a=005)。3结果与分析31不同林分土壤总氮、酸解氮和非酸解氮的分布特征由表 3 可知,7 种林分土壤总氮质量分数变化范围
20、为 046349 gkg1,其均值由大到小依次为:阔叶混交林、毛竹林、枫香林、针阔混交林、马尾松林、杉木林、针叶混交林。差异性分析表明,阔叶混交林的土壤总氮质量分数均值显著高于其余林地(P005);毛竹林、枫香林、针阔混交林的土壤总氮质量分数均值无显著差异;马尾松林、杉木林、针叶混交林的土壤总氮质量分数均值无显著差异。不同林分同一深度的土壤总氮质量分数差异显著性有一定区别,其中以 20 cmh40 cm 土层的土壤总氮质量分数差异最为显著。此外,随着土壤深度的增加,土壤总氮质量分数呈下降趋势。表 3不同林分土壤总氮、酸解氮和非酸解氮质量分数林分类型总氮质量分数/gkg10h10 cm10 cm
21、h20 cm20 cmh40 cm40 cmh60 cm阔叶混交林(349023)a(220011)a(246015)a(177030)a毛竹林(266023)b(144013)b(179012)b(161017)ab枫香林(221027)bc(160007)b(144009)bc(135020)abc针阔混交林(258004)b(138003)b(122008)cd(122009)bc马尾松林(176024)cd(102016)c(080005)e(046006)d杉木林(116008)d(102008)c(101010)de(082003)cd针叶混交林(143019)d(069002)c
22、(092018)de(052003)d林分类型酸解氮质量分数/gkg10h10 cm10 cmh20 cm20 cmh40 cm40 cmh60 cm阔叶混交林(295018)a(163013)a(185018)a(113024)a毛竹林(161016)b(098014)bc(092007)b(094016)ab枫香林(146019)bc(085005)bc(086011)b(086014)ab针阔混交林(192009)b(112008)b(091004)b(075004)ab马尾松林(142015)bc(082014)bc(059007)bc(030001)c杉木林(098012)c(077
23、006)cd(077006)bc(052002)bc针叶混交林(107012)c(045004)d(045011)c(026002)c林分类型非酸解氮质量分数/gkg10h10 cm10 cmh20 cm20 cmh40 cm40 cmh60 cm阔叶混交林(055008)bcd(057005)ab(062006)b(064006)ab毛竹林(105010)a(046005)bc(087005)a(067002)a枫香林(075010)ab(075012)a(059002)b(049007)bc针阔混交林(066009)bc(026010)cd(032006)cd(047005)c马尾松林(0
24、33009)de(020003)d(021003)d(016005)d杉木林(018006)e(024004)cd(024005)d(030001)d针叶混交林(037011)cde(024003)cd(046007)bc(027001)d注:表中数据为平均值标准差;同列不同小写字母表示同一土壤深度不同林分间差异显著(P005)。911第 3 期耿必苗,等:亚热带地区 7 种典型林分土壤有机氮组分特征如表 3 所示,土壤酸解氮质量分数在不同林分及深度之间存在显著差异。7 种林分的酸解氮质量分数均值由大到小依次为:阔叶混交林、针阔混交林、毛竹林、枫香林、马尾松林、杉木林、针叶混交林。其中,阔叶混
25、交林与针阔混交林、毛竹林的土壤酸解氮质量分数差异不明显,但显著高于其余 4 种林分(P005)。土壤酸解氮质量分数在土壤深度上的分布规律与总氮相似,均随土壤深度的增加而降低。7 种林分土壤非酸解氮质量分数介于 016 105 gkg1(表 3),其均值由大到小依次为:毛竹林、枫香林、阔叶混交林、针阔混交林、针叶混交林、杉木林、马尾松林。其中,毛竹林、枫香林、阔叶混交林 3 种林分之间的土壤非酸解氮质量分数均值无显著差异,但毛竹林的土壤非酸解氮质量分数显著高于其余 4 种林分(P005)。32不同林分土壤酸解氮组分分布特征不同林分类型的土壤氨基酸态氮质量分数差异显著(表 4)。7 种林分氨基酸态
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 亚热带 地区 典型 林分 土壤 有机 组分 特征 耿必苗
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。