模拟干旱和磷添加对热带低地雨林氮矿化过程的影响

土壤氮矿化作为氮转化的主要过程决定土壤供氮能力.热带森林生态系统往往受磷限制,氮矿化过程对干旱的响应是否受磷限制的调控值得探讨.该研究以海南三亚甘什岭自然保护区热带低地雨林为研究对象,利用2019年建立的林内穿透雨减少(50％)及磷添加双因素交互实验平台,通过野外树脂芯原位培养法研究模拟干旱及磷添加对土壤无机氮(包括铵态氮和硝态氮)含量和氮矿化过程的影响.结果表明:1)减雨处理显著降低了5和15 cm深度土壤的水分含量,而对土壤温度没有显著影响.2)减雨处理和减雨与磷添加共同处理无论在旱季还是湿季对0-10 cm土壤无机氮含量均没有产生显著影响,但磷添加处理在旱季显著降低了土壤硝态氮含量,表明磷添加处理对氮有效性的影响主要体现在旱季,而非湿季.3)干旱处理在旱季和湿季均显著降低了土壤净氨化速率和净氮矿化速率,而磷添加处理和减雨与磷添加共同处理无论在旱季还是湿季对净氨化速率、净硝化速率和净氮矿化速率均没有产生显著影响,结果表明了干旱能够显著降低土壤净氮矿化速率.4)土壤水分含量与土壤净氨化速率和净氮矿化速率呈显著正相关关系,同时减雨处理显著影响了土壤净氨化速率与铵态氮含量的关系,并且在铵态氮含量相等的情况,随着干旱的影响净氨化速率下降得更快.这表明土壤水分含量变化是影响该研究样地土壤氮矿化的主要因素.上述研究结果说明,降水变化对热带低地雨林中土壤氮矿化有重要影响,短期磷添加没有显著影响,减雨与磷添加对土壤氮矿化过程并没有交互效应.