【论文精选】凋落物处理对不同林型土壤有机碳全氮全磷的影响

来源：中国水土保持科学

凋落物是植物生长发育过程中新陈代谢的产物，能够促进森林生态系统碳素和养分循环，森林凋落物是生态系统的重要组成部分，会影响土壤有机碳形成和土壤养分运输。凋落物分解释放的有机碳是土壤有机碳的重要来源之一。凋落物的分解是陆地生态系统物质循环和能量转化的主要途径，凋落物分解能改善土壤质量，其数量和分解速率能够在一定程度上代表土壤营养状况。

在森林生态系统中，可以通过去除和添加凋落物处理的方式，改变土壤中有机碳及其养分变化。土壤活性有机碳是土壤有机碳的一部分，它包括土壤易氧化有机碳、土壤颗粒有机碳及土壤轻组碳等。土壤活性有机碳对外部环境变化反应敏感，而且能够在不同程度上反映土壤有机碳的有效性和时效性；因此，它可以看作土壤有机碳变化的指示指标。土壤易氧化有机碳是在土壤酶和微生物等作用下被快速氧化分解的那部分碳。土壤易氧化有机碳可以指示土壤有机质的早期变化。土壤颗粒有机碳是处于新鲜的动植物残体和腐殖化有机物之间暂时的或过渡的有机碳，对外界因素响应敏感。土壤轻组碳是在动植物残体和腐殖化有机质之间的有机碳，是土壤活性有机碳的重要组成部分。

近年来，大多数去除和添加凋落物处理对土壤活性有机碳影响的研究主要是通过以土壤微生物碳为活性有机碳指标来分析和探讨。目前，添加凋落物对土壤养分的影响结果也不尽相同。土壤养分包括土壤总有机碳、全氮、全磷等。凋落物的改变会影响土壤碳的输入。凋落物输入对土壤呼吸影响的研究较多，但凋落物输入对土壤有机碳影响的研究相对较少且所得结论存在分歧。有的研究发现，添加凋落物会增加土壤有机碳含量，但也有研究表明，添加凋落物后土壤有机碳并没有发生变化。李佩擎的研究结果表明，添加凋落物对土壤全氮和全磷没有影响，但也有研究发现，土壤全氮和碳氮比随着凋落物的添加而增加。

当前，国内添加和去除凋落物处理对红松人工林和阔叶红松林土壤影响的研究较少。作者为探讨凋落物处理（去除和添加）对红松人工林和阔叶红松林2种林型土壤有机碳（活性有机碳、总有机碳）、氮、磷的影响，2018年5月在2种林型的红松林中展开试验。试验以保持原状凋落物为对照，设置去除凋落物和添加凋落物2种处理，每种处理有3个重复。采用单因素方差分析方法，揭示不同凋落物处理对活性有机碳、总有机碳、全氮、全磷的影响。

研究结果表明：

1）在红松人工林中，去除凋落物处理对土壤、颗粒有机碳、轻组碳影响显著（P<0.05），添加凋落物处理对土壤易氧化有机碳影响不显著，对土壤颗粒有机碳、轻组碳影响显著（P<0.05）。

2）在阔叶红松林中，虽然去除和添加凋落物处理均对土壤易氧化有机碳影响不显著，但对土壤颗粒有机碳、轻组碳影响显著（P<0.05）。尽管去除凋落物处理对2种林型土壤总有机碳影响显著（P<0.05），但添加凋落物处理却对其影响不显著；去除和添加凋落物处理对土壤全氮和全磷影响不显著。去除和添加凋落物处理对红松人工林土壤C/N影响不显著；去除凋落物处理对阔叶红松林土壤C/N影响显著（P<0.05），添加凋落物处理对其影响不显著。在2种林型中凋落物处理对土壤颗粒有机碳、轻组碳和总有机碳影响显著；凋落物处理对土壤易氧化有机碳、土壤全氮、全磷影响均不显著。

本研究由国家自然科学基金"阔叶红松林凋落物-氮磷沉降耦合输入对土壤团聚体碳氮激发效应及稳定性影响"（31770656）资助。

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