生物炭和氮沉降对落叶松人工林土壤呼吸及其理化性质的影响

为了探讨氮沉降下施用生物炭在短期内对土壤呼吸和土壤理化性质的影响,以神农架林区落叶松(Larix gmelinii)人工林为研究对象,设置对照(CK)、添加氮素(处理1)、添加生物炭(处理2)以及添加氮素和生物炭(处理3)共4个处理.2019年5月—9月采用Li-8100A土壤碳通量测量系统测定土壤呼吸速率,9月底采集土壤样品测定理化性质,分析施肥对落叶松人工林土壤呼吸的影响.结果表明:落叶松人工林土壤呼吸速率(Rs)的变化趋势与土壤温度(T)的变化趋势一致,呈现明显的季节动态.处理1的Rs在7月份和8月份均显著高于CK(P<0.05),分别比CK增加189.84％和95.70％;处理2的Rs在7月份显著高于CK(P<0.05);处理3的Rs在7月份和8月份均显著高于CK(P<0.05).4种处理的Rs与T都呈极显著的指数关系.与CK相比,处理1和处理3的Q10值明显增大,而处理2的Q10值没有明显变化.处理3的土壤有机碳(SOC)和土壤全氮(TN)质量分数均显著高于其他处理(P<0.05),SOC质量分数为52.98 g·kg-1,分别比CK、处理1和处理2提高26.48％、22.88％和17.30％;土壤TN质量分数为2.88 g·kg-1,分别比CK、处理1和处理2提高13.24％、13.41％和15.99％;处理1、处理2和处理3的土壤全磷(TP)质量分数均显著高于CK(P<0.05),分别比CK提高9.99％、6.92％和8.90％.土壤温度是该地区落叶松人工林生长季土壤呼吸的主要影响因素,模拟氮沉降下添加生物炭有助于该地区土壤碳汇和氮汇的增加.