氮添加对城乡梯度麻栎林凋落物产量及养分的影响

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自上世纪70年代工业革命以来,随着工农产业的不断发展壮大,氨(NH3)和氮氧化物(NOx)的排放量呈现明显增加趋势。我国已经成为继欧美之后全球第三大氮沉降区。大气氮沉降会引起一系列的环境生态问题。因此,国内外学者纷纷将目光聚集到大气氮沉降问题研究上。凋落物作为生物与土壤间物质循环和能量流动的纽带,是森林生态系统的重要组成部分,其在维持森林水分平衡、群落结构及土壤肥力等方面有着重要的作用。本研究选择安徽省中部地区麻栎林,包括合肥市大蜀山(近郊)麻栎林、紫蓬山(远郊)麻栎林以及舒城县万佛山(乡村)麻栎林,开展氮添加试验,实验设计2个处理和1个对照,2个处理分别为:低氮添加处理(50 kg N·hm-2·a-1)和高氮添加处理(100kg N·hm-2·a-1)。在2018年8月至2019年6月的一年间,进行了林分凋落物收集,分析不同城乡梯度麻栎林凋落物量及其养分含量对外源氮添加的响应。主要结论如下:1)凋落物凋落特征总体而言,凋落叶产量在凋落物总量中占主要部分,凋落叶产量的动态变化与凋落物总量的变化趋势以及峰值基本吻合,在一定程度上主导了森林的凋落物量。凋落枝以及凋落果产量整体占比较小,没有明显地规律,凋落果产量峰值主要出现在树种的落果期。凋落碎屑峰值期主要集中在8月与12月份。2)凋落物量研究表明,不同梯度下麻栎林凋落物总量均在LN添加下产量最大,其中远郊最大,乡村次之,近郊最小,分别为11.80 t·hm-2·a-1、10.18 t·hm-2·a-1、10.04 t·hm-2·a-1。养分添加未能改变凋落物的月动态模式。三个梯度麻栎林在不同处理下,凋落物年产量大小表现均为远郊大于乡村大于近郊。在远郊麻栎林和近郊麻栎林中,氮添加对凋落物总量存在促进作用,而在乡村麻栎林中,低氮表现为促进,高氮则抑制。总体而言,养分添加未能使凋落物量突破区域性限制。3)凋落物养分不同氮添加处理下,近郊麻栎林、远郊麻栎林以及乡村麻栎林凋落物养分含量的大小均表现为C>N>Ca>K>Mg>P,氮添加对N元素和P元素含量均表现出促进作用。且月份与除C元素外的其他元素均存在相关关系。总的来说,养分添加后近郊养分含量高于远郊和乡村。
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