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本文在全球变化大背景下,以我国东北典型森林类型阔叶红松林为研究对象,探讨长期氮添加影响长白山阔叶红松林光合作用的可能反馈关系。本研究基于中国科学院长白山森林生态系统定位站的长期氮沉降(氮添加水平为50kg·ha-1·a-1)控制模拟样地开展实验研究,包括氮添加对红松和蒙古栎根际土壤pH、养分、根系分泌物、叶片养分和光合速率的影响研究。主要研究结果如下: (1)氮添加使红松根际土壤pH随月份变化呈先降低再升高的趋势,且在8月份达到最低值5.28。与对照相比,6月份氮添加显著(P<0.05)降低红松根际土壤pH11.04%,7月和8月份分别降低2.17%和0.38%,9月份略增加2.44%。氮添加使蒙古栎根际土壤pH随月份变化呈先升高再降低的趋势,而且在9月份达到最低值4.92。与对照相比,氮添加使蒙古栎根际土壤pH在6月、8月和9月份分别降低2.50%,8.41%和11.83%。 (2)与对照相比,氮添加使红松根际土壤全碳、全氮、全磷含量和碳氮比均降低。氮添加使红松根际土壤Ca、和Mn全量分别降低52.29%和10.09%;而Mg、Fe、K、Al全量分别增加了20.84%,22.14%,17.22%和5.90%。与对照相比,氮添加增加了蒙古栎根际土壤全碳含量18.35%,全氮含量13.73%,全磷含量0.20%和碳氮比5.31%。氮添加使蒙古栎根际土壤Ca全量增加39.64%,却降低了K、Mg、Al、Fe、Mn全量。 (3)氮添加使红松叶片全碳含量随月份变化呈先降低再升高的趋势。氮添加使红松叶片全氮含量随月份变化呈先升高再降低的趋势,且在7月份达到最高值1.46%。总体来说,氮添加引起红松叶片中氮与其他养分离子的比值增加。氮添加使蒙古栎叶片全碳含量随月份变化呈先升高再降低的趋势,且在8月份达到最高值47.34%。氮添加使蒙古栎叶片全氮含量在8月份达到最高值3.02%,9月份含量最低为1.48%。与对照相比,氮添加使叶片全氮含量在6、7和8月份分别增加35.61%、3.61%和20.36%。总体来说,氮添加引起蒙古栎叶片中氮与其他养分离子的比值增加。 (4)氮添加使红松根系单位面积分泌物的无机碳含量呈先降低后升高再降低的趋势,其中,7月份TIC含量最低为0.35g/m2,显著低于6月份。与对照相比,氮添加使6月份和8月份TIC分别增加33.12%和2.89%;7月和9月份分别降低5.14%和23.42%。氮添加使红松根系单位面积分泌物的有机碳含量呈先降低后升高的趋势,其中,8月和9月份的显著高于6月和7月份的。氮添加使红松根系单位面积分泌物的全碳含量呈先降低后升高再降低的趋势,其中,8月和9月份的显著高于7月份的。 (5)氮添加处理与对照相似,植物寄生线虫数量最高,食细菌线虫数量次之;与对照相比,氮添加显著增加了植物寄生线虫数量、捕食/杂食线虫和食真菌线虫数量。 (6)氮添加使红松光合速率随月份变化呈先上升后下降再上升的趋势,其中在7月份达到最高,且显著高于6月份。与对照相比,氮添加使6月、8月和9月份红松光合速率分别降低41.05%、35.89%和21.97%。氮添加使蒙古栎光合速率随月份变化呈先上升后下降的趋势,其中9月份光合速率显著低于其他月份。与对照相比,氮添加使6月和9月份蒙古栎光合速率分别降低7.85%和74.43%;而7月和8月份分别增加9.30%和5.13%。