杨树人工林土壤氮素矿质化特征及其影响因素

论文摘要

为了探讨杨树人工林生长和连栽引起的地力衰退的机理,本文是在江苏省宿迁市泗洪县陈圩林场根据实际栽培情况设立了五块典型的杨树人工林样地（1代7年生林、1代11年生林、2代6年生林、2代9年生林和农田无林地）构成了不同栽培代次和不同林龄比较系列。采用田间原位培养和实验室培养实验相结合的方法,通过对杨树人工林土壤N矿质化特征及其差异的研究,揭示土壤N矿质化特性及其影响因素,结合杨树生长情况阐明杨树人工林林地生产力下降与土壤N素矿质化特性的关系。对进一步弄清杨树人工林地力退化的机理,加强杨树人工林地土壤肥力技术措施,防止地力衰退提供一些基础数据。研究结果表明：1、研究地区杨树连载存在明显的地力衰退现象。不论是树高生长还是胸径生长,2代林均不如1代林。与1代7年生林相比,2代6年生林的树高生长下降约14%,胸径下降约30%；相似地,与1代11年相比,2代9年生林地的树高下降约10%,胸径下降约28%。2、林龄对杨树人工林土壤氮矿化有较明显的影响。不同林龄杨树人工林土壤氮矿化速率呈现随栽培年龄的增加而降低的趋势。即1代7年生林地>1代11年生林地,2代6年生林地>2代9年生林地。3、连栽代次对杨树人工林土壤氮矿化特性也明显的影响。研究表明,杨树人工林土壤氮矿化速率随连栽代次的增加而呈现明显降低的趋势。即1代7年生林地>2代6年生林地,1代11年生林地>2代9年生林地。4、田间原位培养实验表明,不同连栽代次杨树人工林土壤全年累计净铵化量和净硝化量均表现为1代林地>2代林地。年净矿化量NH4+-N+NO3--N)1代林地约为220-250mg/kg,2代林地约为170-180 mg/kg。其中,铵化量约占净矿化量的60%。5、净铵化速率和净硝化速率均表现出明显的季节性变化。净铵化速率在8月-10月达到最高值（0.902 mg/kg.d）,在3月-4月为最低（0.126 mg/kg.d）;净硝化速率在6月-8月达到最高值（0.655 mg/kg.d）,而在1月-3月为最低（0.044 mg/kg.d）6、在实验室培养条件下,各林地土壤氮矿化量、铵化速率和硝化速率均表现为在15℃时最高,明显高于其它温度处理。氮矿化量在土壤含水量为田间持水量的50%时候最大,铵化速率和硝化速率也表现为在土壤含水量为田间持水量的50%时明显高于其它处理（100%和150%的田间持水量）

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 前言
• 1 文献综述
• 1.1 土壤氮素及氮素矿化的重要性
• 1.2 杨树人工林的分布及现状
• 1.3 人工林地力衰退研究进展及现状
• 1.4 土壤氮素矿质化研究进展
• 1.5 土壤氮素矿质化研究方法概述
• 1.5.1 实验室培养法
• 1.5.2 野外培养法
• 1.6 土壤氮矿化的影响因素
• 1.6.1 环境因子对氮矿化的影响
• 1.6.2 凋落物对氮矿化的影响
• 1.6.3 土壤动物和微生物的影响
• 1.7 氮矿化模型的研究
• 2 材料与方法
• 2.1 研究区概况
• 2.2 试验地的选择
• 2.3 基本理化性质分析
• 2.3.1 土壤样品采集
• 2.3.2 分析项目及分析方法
• 2.4 田间原位N矿质化培养实验——改进的野外土柱离子交换包（in situ soil core-ionexchange resin bag, ISC-IERB）法
• 2.4.1 改进的ISC-IERB装置
• 2.4.2 测定项目及方法
• 2.4.3 氮矿质化速率的计算
• 2.5 实验室培养实验
• 2.5.1 不同温度处理实验
• 2.5.2 不同土壤含水量处理实验
• 2.6 数据处理与统计分析
• 3 结果与讨论
• 3.1 连载对杨树生长状况的影响
• 3.2 连载对林地上壤性质及养分状况的影响
• 3.2.1 土壤pH值
• 3.2.2 土壤有机质
• 3.2.3 土壤全N和无机N
• 3.2.4 土壤全P和速效P
• 3.3 田间原位培养条件下土壤氮的矿化
• 4⁺-N研究'>3.3.1 不同代次与林龄杨树人工林土壤NH₄⁺-N研究
• 3^--N研究'>3.3.2 不同代次与林龄杨树人工林土壤NO₃^--N研究
• 3.3.3 各林地土壤氮矿化速率与土壤理化性质之间的相关性
• 3.4 实验室培养条件下土壤氮的矿化
• 3.4.1 不同温度处理下室内培养氮矿化研究
• 3.4.2 不同水分处理下室内培养土壤氮矿化研究
• 4 结论与讨论
• 4.1 结论
• 4.2 讨论
• 参考文献
• 详细摘要
• Abstract