大兴安岭重度火烧迹地不同恢复方式下土壤氮素特征研究

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为揭示大兴安岭地区重度火烧迹地在植被恢复后土壤氮素分布特征,本研究选取以1987年“5·6”大火后的重度火烧迹地经过人工恢复、人工促进天然恢复和天然恢复的林分土壤为研究对象,采用Bremner法对土壤有机氮进行分组,并对不同恢复方式下土壤无机氮、微生物量等进行了研究。研究结果表明:(1)大兴安岭重度火烧迹地在不同恢复方式下土壤有机氮组分均以酸解氮占主体,酸解氮占全氮的61.5%~76.3%,非酸解氮含量占全氮的23.7%~38.5%。3种恢复方式下土壤酸解氮和非酸解氮含量均随土层深度的增加而降低,且同一土层土壤酸解氮含量均大于非酸解氮。土壤酸解氮组分中,氨态氮、氨基酸态氮和氨基糖态氮含量均随土层深度的增加呈降低趋势。3种恢复方式下土壤有机氮组分中氨态氮、氨基酸态氮、氨基糖态氮、非酸解氮和酸解氮均与其土壤有机碳和全氮呈显著相关关系(P<0.05)。恢复方式对大兴安岭重度火烧迹地土壤氨态氮、氨基酸态氮和酸解未知氮含量特征影响显著。(2)3种不同恢复方式下,天然恢复的林分土壤全氮储量最高。土壤14天可矿化氮与铵态氮分规律相似大小顺序为天然恢复>人工促进天然恢复>人工恢复。硝态氮含量大小顺序为天然恢复>人工恢复>人工促进天然恢复。铵态氮/硝态氮(ANR)大小顺序为人工促进天然恢复>天然恢复>人工恢复,ANR表明人工促进天然恢复方式林分土壤更明显。植被生长主要从土壤中吸收无机氮,大兴安岭重度火烧迹地在天然恢复30年后土壤中无机氮更利于植被的生长和利用。(3)在土壤有机氮转化为无机氮的过程中,微生物的固定起到了至关重要的作用。在3种不同恢复方式下,土壤微生物量碳、氮均有显著差异,土壤微生物量碳、氮含量大小顺序为天然恢复>人工恢复>人工促进天然恢复,天然恢复方式下土壤微生物量碳、氮高于其他2种恢复方式,且在上层土壤微生物量含量均大于下层土壤。微生物熵结果表明,天然恢复方式下林分土壤微生物熵占比最高。综上所述,从大兴安岭重度火烧迹地在3种不同恢复方式下林分土壤氮素的分布特征可以得出,表层土壤氮素储量大于下层土壤,天然恢复方式下林分土壤的氮素储量高于其他2种恢复方式。表明大兴安岭重度火烧迹地经过30年的植被恢复,在土壤氮素循环利用方面,天然恢复更优于其他2种恢复方式。
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