【摘 要】
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随着现代工业、农业的发展,人类活动向大气排放的含氮化合物激增,氮沉降已成为影响全球碳氮循环的主要因素之一。过量的氮沉降会带来诸如土壤酸化、水体富营养化、生物多样性减少等一系列严重的生态问题。这一背景下,开展我国森林生态系统对氮沉降响应机制方面的研究,具有重要的理论和实践意义。杉木（Cunninghamia lanceolata）是我国亚热带地区重要的人工造林树种之一,具有生长迅速、栽培范围广、经济
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随着现代工业、农业的发展,人类活动向大气排放的含氮化合物激增,氮沉降已成为影响全球碳氮循环的主要因素之一。过量的氮沉降会带来诸如土壤酸化、水体富营养化、生物多样性减少等一系列严重的生态问题。这一背景下,开展我国森林生态系统对氮沉降响应机制方面的研究,具有重要的理论和实践意义。杉木（Cunninghamia lanceolata）是我国亚热带地区重要的人工造林树种之一,具有生长迅速、栽培范围广、经济价值高等优点,在林业生产上占据着重要地位。本实验以四川省洪雅县国有林场中处于速生阶段的（11 a和18 a）杉木人工林地土壤为研究对象,从2019年4月至11月,采用喷施硝酸铵的方法模拟氮沉降,设置三个氮添加水平:对照(CK,0 g N·m-2·a-1)、低氮(LN,5 g N·m-2·a-1)、高氮(HN,10 g N·m-2·a-1),探讨杉木人工林地土壤化学特征对氮添加的初期响应,以期为杉木林地的氮素管理提供数据支持和理论依据。主要研究结果如下:（1）氮添加促进了土壤酸化,土壤p H值随氮的持续添加呈现先下降后上升的趋势。11月各处理间差异最大,与CK相比,LN和HN条件下土壤p H分别下降了2.71%和3.31%。随土层加深土壤p H值下降。（2）短期氮添加会引起两个林龄杉木林土壤硝态氮含量上升,11 a杉木林土壤硝态氮含量的变化更为敏感,与CK相比,LN和HN处理分别上升了33.3%和32.0%。两个林龄杉木林土壤硝态氮、铵态氮含量在7-8月最低。不同土层间硝态氮含量差异显著,0-20 cm土层＞20-40 cm土层。（3）土壤C、N、P含量均受处理时间的显著影响,出现季节性变化。土壤C含量与氮添加浓度成正比。11 a杉木林土壤N含量与氮添加浓度成正比,HN条件下较CK显著上升了22.5%;两个林龄杉木林0-20 cm土层N含量均大于20-40 cm土层。氮添加增加了土壤的P含量,与CK相比,11 a杉木林HN条件下土壤P含量上升了42.4%;两个林龄杉木林土壤P的有效性均在生长季更高。11 a杉木林土壤N、P含量对氮添加的响应比18 a杉木林更敏感。（4）各林龄杉木林土壤C:N相对稳定;C:P和N:P在不同季节变化趋势相似,主要受到P元素的影响;不同林龄相比,18 a杉木林土壤N:P更易受到氮添加的影响。该研究区黄壤背景条件下,P的有效性较低,生态系统主要受到P的限制。（5）土壤Zn含量存在明显的季节性变化,表现为生长季＜非生长季。氮添加抑制了11 a杉木林土壤Zn、Mn含量的季节性上升,促进了Zn、Mn在18 a杉木林土壤中的富集。LN处理条件下土壤Zn和Mn含量变化幅度更大,说明LN条件可能更容易引起Zn、Mn的形态转化和土壤淋溶。综上所述,短期氮添加使各林龄杉木林土壤出现一定程度酸化,11 a杉木林土壤硝态氮含量显著上升,其有效氮、磷含量与氮添加浓度呈正比。微量元素锌、锰在低浓度氮添加条件下变化敏感。此外,土壤的化学特征对氮添加的响应受到林龄、土层的显著影响。这些结果可为进一步深入理解洪雅杉木人工林生态系统土壤养分循环对氮沉降的响应提供科学依据。
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