氮磷添加对不同林龄湿地松脂材兼用林土壤碳氮磷化学计量的动态影响

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湿地松(Pinus elliottii)引入我国已有80多年的历史,是南方地区优良的脂材兼用树种,对调整地区林业产业结构,促进林业经济可持续发展,具有特别重要的意义。本研究选择三个林龄(13a、24a、28a)的采脂与未采脂湿地松脂材兼用林作为研究对象,设置4种氮磷添加水平(对照[CK,无氮磷添加]、氮[N,100 kg N/(hm2·a)]、氮加低磷[N+LP,100 kg N/(hm2·a)+100 kg P2O5/(hm2·a)]、氮加高磷[N+HP,100 kg N/(hm2·a)+200 kg P2O5/(hm2·a)]),开展短期氮磷添加对湿地松脂材兼用林土壤碳、氮、磷化学计量影响试验,揭示采脂、林龄与施肥对湿地松脂材兼用林土壤碳氮磷化学计量特征的影响,探讨湿地松脂材兼用林土壤肥力的长期维持技术,以期为湿地松脂材兼用林的多目标可持续经营提供理论依据与实践指导。研究结果如下:(1)试验中所有林分土壤有机碳(SOC)含量、全磷(TP)含量、C:P在不同处理下无明显的季节动态变化规律,但5月份的土壤全氮(TN)含量、N:P最小,C:N最大。(2)施N显著提高了28a采脂林分0–20 cm土层SOC、TN含量、C:P、N:P(p<0.05);N+LP显著增加13a生未采脂林分上层土壤SOC、TP含量,显著降低其土壤N:P(p<0.05);N+LP显著提高24a生采脂林分上层土壤SOC、TP含量(p<0.05);N+HP显著降低13a生未采脂林分表层土壤TN含量(p<0.05),显著提高其土壤C:N和表层土壤C:P;N+HP显著提高24a生采脂林分上层土壤SOC、TP含量(p<0.05);N+HP显著提高28a未采脂林分TP含量(p<0.05)。(3)采脂提高了13a、28a湿地松林的SOC、TN、TP含量,降低了13a生、28a生湿地松林土壤的C:N、C:P、N:P,而采脂对24a生湿地松林土壤指标的影响与之相反。(4)对土壤指标的年均含量分析发现,采脂林分SOC、TN的大小排序为28a>13a>24a,TP的大小顺序为13a>28a>24a;未采脂林分的SOC、C:P排序为24a>13a>28a;未采脂林分土壤的TP、C:N,采脂林分C:N、C:P、N:P顺序为24a>28a>13a;未采脂林分TN、N:P排序分别为28a>24a>13a、13a>24a>28a。(5)对施肥、林龄与采脂的多因素方差分析可知,施肥显著影响0–20 cm土层土壤TP含量(p<0.05);林龄和采脂均显著影响SOC、TP、C:N、C:P(p<0.05);林龄和采脂的交互作用对湿地松脂材兼用林的SOC、TN、TP、C:N、C:P、N:P有显著影响(p<0.05);林龄和施肥的交互作用对C:N、C:P、N:P有显著影响(p<0.05);采脂、林龄、施肥的交互作用对0–20 cm土层SOC、TN、TP的含量以及C:P、N:P有显著影响(p<0.05)。(6)通过相关性分析发现,三个林龄中均存在SOC与TN、TP、C:P、N:P分别呈极显著正相关关系(p<0.01),SOC、TN分别与NH4+-N呈显著正相关关系(p<0.05);TN与C:P、N:P呈极显著正相关关系(p<0.01),C:N与N:P呈显著负相关(p<0.05),C:P与N:P呈极显著正相关关系;pH与SOC、TN呈显著负相关关系(p<0.05)。
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