摘要
土壤碳氮磷生态化学计量及动态特征有助于理解森林土壤养分贮存、供应能力和生态过程中土壤养分限制状况,并对土壤生态系统修复与保护具有重要指导意义。本研究以南亚热带常绿阔叶林土壤为对象,在连续10年监测土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、pH值、土壤温度(ST)、土壤含水量(SWC)、月平均降雨量(MAP)、空气温度(MAT)和空气湿度(MAH)等指标基础上,运用方差分析、相关性、冗余、方差分解和多重线性回归分析等方法探究土壤碳氮磷含量、化学计量的年际变化特征、稳定性及主要环境影响因子。结果表明:(1)旱季,SOC、TN和TP含量分别达15.37~21.21、1.19~2.03和0.08~0.14 g·kg-1,且年际间均呈现极显著差异(P<0.01);雨季,此3指标则分别为24.44~28.50、1.76~2.32和0.17~0.22 g·kg-1,年际间仅TP含量呈现显著差异(P<0.05)。雨季C:N极显著高于旱季(P<0.01),而C:P和N:P则是旱季极显著高于雨季(P<0.01)。(2)旱季,TN与ST呈显著正相关,TP与MAH呈极显著正相关,而N:P与MAH呈显著负相关;雨季,环境因子和土壤碳氮磷含量化学计量比相关性不显著。总体而言,环境因子对于TN(解释率23%)的影响小于TP(68%)和SOC(53%),且TN更易受pH影响(独立效应1%);N:P对环境变化响应(32%)强于C:N(14%)和C:P(23%)。(3)旱季,MAT(重要值28.9%)、ST(重要值61.2%)和MAH(重要值46.2%)分别是影响土壤碳氮磷含量的主导因子;雨季,SOC(87.5%)和TN(48.8%)含量的主导因子为MAT,TP则主要受MAH(31.27%)影响。(4)年际稳定性表现为N:P>TP>C:P>SOC>C:N>TN,SOC(40.0%)和TP(47.5%)稳定性主要受MAP影响,TN则是受ST(47.9%)影响。综上所述,旱季水分限制导致土壤碳氮磷含量在年际间显著变化;环境因子对TP的影响效应远大于土壤SOC和TN,且温度是影响土壤碳氮磷含量的主要环境因子;但其年际稳定性,SOC和TP则主要受降雨影响,TN则受温度驱动。
-
单位梅州市地质环境监测站; 中国林业科学研究院热带林业研究所