模拟氮沉降对瓦屋山常绿阔叶次生林土壤呼吸的影响

为理解氮沉降持续增加对次生林生态系统碳循环相关过程的影响,2013年5月开始对瓦屋山常绿阔叶次生林进行模拟氮沉降试验,氮沉降水平分别为对照(CK,0 kg hm-2a-1)、低氮(LN,50 kg hm-2a-1)和高氮(HN,150 kg hm-2a-1).于2013年9月至2014年8月,每月下旬采用LI-8100开路式土壤碳通量测量系统测定土壤呼吸速率.结果显示:瓦屋山常绿阔叶次生林土壤呼吸速率季节变化明显,7月最高(2.77 μmol m-2 s-1),1月最低(0.46μmol m-2 s-1).该次生林累积土壤碳排放量为591 g m-2 a-1.土壤呼吸与土壤温度呈极显著(P＜0.01)正指数相关,与土壤湿度无显著关系(P＞0.05).模拟氮沉降显著(P=0.027)抑制了土壤呼吸,高氮处理年均土壤呼吸速率较对照极显著(P＜0.01)下降31.4％.基于土壤温度的土壤呼吸Q10值为2.63,低氮和高氮处理Q10值分别较对照增加16％和33％.综上所述,在该生态系统土壤氮含量较高的背景下,模拟氮沉降可能加剧了土壤碳限制,通过减缓植物根系生长和降低土壤微生物生物量抑制了土壤CO2排放.