模拟酸雨对不同演替阶段森林土壤酸性磷酸单酯酶和磷的影响

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本文以鼎湖山同一演替系列3种林型--马尾松针叶林(PF)、针阔叶混交林(MF)、季风常绿阔叶林(MEBF)为研究对象,采用野外试验模拟酸雨,在酸处理半年(2009.12)、酸处理一年半(2010.12)、酸处理两年(2011.06)时分别采集处理pH3.0、pH3.5、pH4.0和CK下的森林土壤,测定土壤pH值、酸性磷酸单酯酶活性(APA)、全磷(IP)、有效磷(AP)和有机质(SOM)含量,研究酸沉降作用下鼎湖山主要森林类型土壤APA及土壤磷素的释放程度、特征、规律。主要研究结果如下:  1)随着酸处理时间的增长,3种林型土壤的pH值降低,其中MF、MEBF下降显著,PF下降不显著,PF对酸雨的缓冲性更强。土壤pH值0-10 cm土层显著低于10-20 cm土层。随着演替方向,pH值由PF到MF降低,由MF到MEBF升高,减幅显著,增幅很小。随着处理时间的增长,各处理间土壤pH值的差异在MEBF和MF的0-10 cm层土壤中达到显著水平,说明随着森林演替的进行,演替中期和后期的林型比演替早期的林型对酸雨的响应更为剧烈,且酸沉降对林地土壤0-10 cm土层的影响远远大于10-20 cm土层。  2)随着酸处理时间的增长,3种林型土壤APA显著升高。土壤APA0-10 cm土层显著高于10-20 cm土层。随着演替方向,土壤APA由PF到MF升高,由MF到MEBF降低;其中0-10 cm土壤升降显著,10-20 cm土壤MEBF与MF在2010.12差异不显著,到2011.06差异达到统计显著水平,说明在酸沉降背景下,MF相对于其他两种林型而言更为缺磷。土壤APA在各处理间的差异表现为PF中CK高于其他处理,MF中无差异,MEBF中CK低于其他处理;表明在PF中酸沉降降低土壤APA,在MEBF中适宜酸沉降可提高土壤APA。  3)土壤IP、AP、SOM含量在3种林型中随着土层深度的增加而降低。土壤TP、SOM含量,PF低于MF和MEBF;土壤AP含量,0-10 cm土壤为MEBF最高,10-20 cm土壤为PF最高。随着酸处理时间的增长,0-10 cm土壤TP含量降低,其中MF和MEBF降低显著;10-20 cm土壤情况刚好相反,3种林型均表现为随着酸处理时间的增长,土壤TP含量升高,其中MF和MEBF升高显著。土壤AP含量,2010.12显著低于2011.06。PF、MF土壤TP、AP含量,CK小于其他处理,MEBF土壤TP、AP含量CK大于其他处理。酸沉降对土壤SOM影响较小,但不容忽视。  4)不同处理下,PF土壤APA与土壤pH值相关性不显著;MF和MEBF土壤APA与土壤pH值均达到极显著负相关或显著负相关。PF中,CK和pH4.0处理时,土壤APA与AP含量显著正相关;MF和MEBF土壤APA与土壤AP含量在4种处理下均达到极显著正相关或显著正相关。土壤APA与IP含量,PF中除处理CK外其他处理都达到显著正相关水平;MF各处理下相关性均不显著;MEBF仅在pH3.5处理下极显著正相关。土壤APA与SOM含量,PF中CK和pH3.0处理下相关性显著;MF各处理下均达到显著正相关或极显著正相关;MEBF在pH3.5和pH3.0处理下显著正相关。  
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