不同林齡桉樹(shù)人工林土壤團(tuán)聚體活性氮組分的分布特征

陳宗福，曾有杰，施瑜，羅夢(mèng)嫻，何欣欣，陳曉龍*

不同林齡桉樹(shù)人工林土壤團(tuán)聚體活性氮組分的分布特征

陳宗福1，曾有杰1，施瑜1，羅夢(mèng)嫻1，何欣欣2，陳曉龍1*

（1. 廣西壯族自治區(qū)國(guó)有大桂山林場(chǎng)，廣西 賀州 542899；2. 廣西大學(xué)林學(xué)院，廣西森林生態(tài)與保育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西高校亞熱帶人工林培育與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧 530004）

揭示不同林齡桉樹(shù)人工林土壤團(tuán)聚體中活性氮（Labile Nitrogen, LN）組分的變化，對(duì)更好了解桉樹(shù)人工林土壤氮素循環(huán)具有重要意義。本研究以廣西國(guó)有大桂山林場(chǎng)為研究區(qū)域，選擇傳統(tǒng)輪伐期內(nèi)不同林齡（1、2、4年）桉樹(shù)人工林土壤以及鄰近撂荒地土壤（對(duì)照）為研究對(duì)象。采集0 ～ 20 cm土層原狀土樣，通過(guò)濕篩法將土樣分為4個(gè)粒級(jí)團(tuán)聚體，包括>2、1 ～ 2、0.25 ～ 1、<0.25 mm。針對(duì)不同粒級(jí)土壤團(tuán)聚體，測(cè)定其LN組分含量。其中，LN組分包括顆粒有機(jī)氮（Particulate Organic Nitrogen, PON）、微生物量氮（Microbial Biomass Nitrogen, MBN）、銨態(tài)氮（Ammonium Nitrogen, NH4+-N）、硝態(tài)氮（Nitrate Nitrogen, NO3?-N）和堿解氮（Alkali-hydrolyzale Nitrogen, AN）。結(jié)果表明：在不同林齡桉樹(shù)人工林中，土壤團(tuán)聚體LN組分的含量隨著團(tuán)聚體粒級(jí)的減小而顯著升高，從而導(dǎo)致更多的土壤LN組分集中在<0.25 mm粒級(jí)團(tuán)聚體中。在種植桉樹(shù)過(guò)程中土壤LN組分含量呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，以2年生時(shí)最高，表明該林齡桉樹(shù)人工林土壤氮素的有效性最高。因此，種植桉樹(shù)2年后，應(yīng)注意補(bǔ)充土壤LN，從而維持桉樹(shù)人工林土壤的供氮水平。

桉樹(shù)人工林；土壤團(tuán)聚體；活性氮組分

氮元素是土壤養(yǎng)分的重要組成部分，是驅(qū)動(dòng)土壤中物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的主要因子[1]。土壤中的氮素根據(jù)被植物吸收的難易程度可分為活性氮（Labile Nitrogen, LN）和惰性氮（Inert Nitrogen, IN）兩個(gè)部分。在活性氮庫(kù)中，一部分可直接被植物吸收利用，而另一部分需要通過(guò)微生物的礦化分解后才能被植物吸收利用[2]。植物生長(zhǎng)發(fā)育所需的氮素主要來(lái)源于活性氮組分，這也是森林生態(tài)系統(tǒng)中最容易被消耗和損失的氮素形態(tài)?；钚缘M分通常包括顆粒有機(jī)氮（Particulate Organic Nitrogen, PON）、微生物量氮（Microbial Biomass Nitrogen, MBN）、銨態(tài)氮（Ammonium Nitrogen, NH4+-N）、硝態(tài)氮（Nitrate Nitrogen, NO3?-N）和堿解氮（Alkali- hydrolyzable Nitrogen, AN）[3]。

土壤團(tuán)聚體作為土壤結(jié)構(gòu)的基本單元，其組成比例能在諸多物理、化學(xué)、生物過(guò)程中調(diào)控原生礦物和有機(jī)物質(zhì)的相互作用[4]。根據(jù)層次結(jié)構(gòu)模型，土壤團(tuán)聚體分為微團(tuán)聚體（<0.25 mm）和大團(tuán)聚體（>0.25 mm）[5]。在團(tuán)聚體形成過(guò)程中，原生礦物顆粒與惰性膠結(jié)物質(zhì)（如腐殖質(zhì)和多價(jià)金屬陽(yáng)離子配合物）相結(jié)合形成微團(tuán)聚體；微團(tuán)聚體與活性膠結(jié)物質(zhì)（如真菌菌絲、植物根系以及微生物和植物產(chǎn)生的多糖）相結(jié)合形成大團(tuán)聚體[6]，從而導(dǎo)致不同粒級(jí)團(tuán)聚體中土壤LN含量存在明顯差異。因此，明晰土壤LN組分在團(tuán)聚體中的分布規(guī)律，對(duì)進(jìn)一步理解森林生態(tài)系統(tǒng)中土壤氮素循環(huán)具有重要意義[7]。

據(jù)報(bào)道，桉樹(shù)人工林對(duì)森林經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和凈初級(jí)生產(chǎn)力的提高有重大貢獻(xiàn)[8]。前期研究發(fā)現(xiàn)，將土地利用方式由撂荒地轉(zhuǎn)換成桉樹(shù)人工林，有助于土壤結(jié)構(gòu)的形成與穩(wěn)定[9]，但在種植桉樹(shù)過(guò)程中，土壤LN組分的動(dòng)態(tài)變化（尤其在團(tuán)聚體尺度下）仍不清楚。因此，本研究以廣西國(guó)有大桂山林場(chǎng)為研究區(qū)域，旨在揭示桉樹(shù)林齡對(duì)土壤團(tuán)聚體LN含量變化的影響，以期為維持或提升桉樹(shù)人工林土壤的供氮水平提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在廣西賀州市八步區(qū)大桂山林場(chǎng)（111°20′5″—111°54′39″ E，23°58′33″—24°14′25″ N）。屬亞熱帶季風(fēng)性氣候，年均氣溫19.3 ℃，年均降水量2 056 mm。地勢(shì)以低山和丘陵為主，海拔范圍在500 ～ 900 m，坡度范圍在18° ～ 23°。成土母質(zhì)主要為砂頁(yè)巖，土壤類型為磚紅壤，質(zhì)地為壤質(zhì)粘土。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用“以空間換時(shí)間”的方法揭示土壤團(tuán)聚體LN組分在種植桉樹(shù)過(guò)程中的變化規(guī)律。一般情況下，該方法存在土壤空間異質(zhì)性的干擾。因此，為盡量減少該干擾對(duì)研究結(jié)果的影響，選擇具有相似地形地貌的桉樹(shù)人工林樣地。在野外調(diào)查的基礎(chǔ)上，以撂荒地（對(duì)照）、1、2、4年生的桉樹(shù)人工林作為研究對(duì)象。每一林齡設(shè)置3次重復(fù)，共12塊樣地。為減少空間自相關(guān)和避免“偽重復(fù)”，樣地間距離不小于300 m。在每一塊樣地中隨機(jī)選擇一個(gè)樣方（30 m × 30 m），該樣方距離樣地邊緣不小于100 m。

1.3 樣品采集

在每個(gè)樣方中隨機(jī)選擇3個(gè)次樣方（1 m × 1 m），在每一個(gè)次樣方表面用塑料袋收集凋落物樣品。將3個(gè)次樣方中收集得到的3份凋落物樣品混合均勻，累計(jì)共12份混合凋落物樣品（4個(gè)林齡 × 3個(gè)重復(fù)），隨后，將混合凋落物樣品置于80 ℃烘箱里烘至恒質(zhì)量并稱重[9]。土壤樣品的采集位置與凋落物一致。在每一個(gè)樣方中，用鐵鏟在0 ～ 20 cm土層收集原狀土壤樣品于塑料盒中。將3個(gè)次樣方中收集得到的3份土壤樣品混合均勻，累計(jì)共12份混合土壤樣品（4個(gè)林齡 × 3個(gè)重復(fù)），隨后，將混合土壤樣品沿自然解理面輕輕掰開(kāi)，并過(guò)5 mm篩，剔除土壤動(dòng)物、植物根系、凋落物殘?bào)w和小石塊等。

1.4 土壤團(tuán)聚體分級(jí)

土壤團(tuán)聚體分級(jí)采用適宜濕度分級(jí)法[10]。依次采用孔徑為2、1、0.25 mm的篩網(wǎng)對(duì)500 g風(fēng)干土樣進(jìn)行篩分。設(shè)置震動(dòng)頻率、振幅、時(shí)間恒定，即過(guò)篩時(shí)間15 min，上下振幅50 mm，頻率1次·s?1，通過(guò)自動(dòng)篩分儀將土樣分為>2、1 ～ 2、0.25 ～ 1、<0.25 mm共4級(jí)團(tuán)聚體[9]，然后測(cè)定每一粒級(jí)團(tuán)聚體的LN組分含量。

1.5 土壤理化分析

土壤PON采用全氮分析儀（德國(guó)耶拿Multi N/C 3100 CN）測(cè)定[11]，即將100 mL (NaPO3)6溶液加入土樣中，往復(fù)振動(dòng)18 h，將震蕩后的土壤溶液過(guò)篩，然后把篩子上殘留的物質(zhì)洗入干燥的盤(pán)子中，在60 ℃烘箱中烘至恒質(zhì)量并稱重，計(jì)算該顆粒物占土壤的百分比，并根據(jù)顆粒有機(jī)物所占比例計(jì)算出PON含量。

土壤MBN采用氯仿熏蒸浸提法測(cè)定[11]，即將土樣放入恒溫箱中密封培養(yǎng)，稱取經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的土壤放入離心管，置于干燥機(jī)中，底部放入一杯NaOH溶液和一杯無(wú)乙醇氯仿，進(jìn)行真空抽濾，保持氯仿沸騰3 min，隨后放置黑暗環(huán)境熏蒸24 h，再次使用真空泵抽空氯仿并轉(zhuǎn)移至離心管，然后用0.5 mol·L?1K2SO4對(duì)熏蒸和未熏蒸土壤進(jìn)行浸提過(guò)濾，濾液使用全氮分析儀上機(jī)測(cè)定。

土壤NH4+-N和NO3?-N采用KCl溶液提取—連續(xù)流動(dòng)化學(xué)分析儀測(cè)定[11]，在土樣中加入2 mol·L?1KCl溶液，震蕩2 h后用定量濾紙過(guò)濾，再過(guò)0.45 μm濾膜，上清液使用全氮分析儀上機(jī)測(cè)定。

土壤AN采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定[11]，即將土樣放入擴(kuò)散皿外室，加入FeSO4粉末，均勻鋪平，隨后加H3BO3指示劑于內(nèi)室，NaOH溶液于外室，用毛玻璃蓋緊密封橡皮筋固定，輕輕搖晃使土樣和堿液充分混合后，將擴(kuò)散皿置于40 ℃恒溫箱中培養(yǎng)24 h，隨后用H2SO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定內(nèi)室吸收液，溶液由藍(lán)色變?yōu)槲⒓t色即為終點(diǎn)。

1.6 統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 22.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。單因素方差分析用于評(píng)價(jià)林齡對(duì)凋落物和原狀土理化性質(zhì)的影響。裂區(qū)分析用于評(píng)價(jià)粒級(jí)和林齡對(duì)團(tuán)聚體組成比例、團(tuán)聚體LN組分含量的影響。其中，粒級(jí)為主因素，林齡為副因素。粒級(jí)、林齡和兩者交互作用為固定因素，重復(fù)數(shù)為隨機(jī)因素。通過(guò)鄧肯檢驗(yàn)法分析粒級(jí)與林齡間差異是否達(dá)顯著水平。采用皮爾遜相關(guān)系數(shù)來(lái)表征土壤LN組分間的相關(guān)性。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤團(tuán)聚體顆粒有機(jī)氮含量

由表1可知，土壤PON含量在0.25 ～ 1 mm （521.14 ～ 794.53 mg·kg?1）和<0.25 mm（474.81 ～ 689.37 mg·kg?1）粒級(jí)團(tuán)聚體中顯著（<0.05）高于>2 mm （229.55 ～ 444.00 mg·kg?1）和1 ～ 2 mm （390.23 ～ 549.16 mg·kg?1）粒級(jí)團(tuán)聚體。土壤團(tuán)聚體PON含量先升高后降低，以2年生時(shí)最高且顯著（<0.05）高于其他處理。

表1 不同林齡桉樹(shù)人工林土壤團(tuán)聚體PON含量分布特征1)

1）不同大寫(xiě)字母表示各粒級(jí)團(tuán)聚體間差異顯著（<0.05），不同小寫(xiě)字母表示各林齡間差異顯著（<0.05）。Different uppercase letters indicate significant differences (<0.05) among different aggregate sizes. Different lowercase letters indicate significant differences (<0.05) among different stand ages.

2.2 土壤團(tuán)聚體微生物量氮含量

土壤MBN含量在<0.25 mm（10.74 ～ 15.85 mg·kg?1）粒級(jí)團(tuán)聚體中顯著（<0.05）高于>2 mm （3.52 ～ 12.09 mg·kg?1）、1 ～ 2 mm（6.55 ～ 14.42 mg·kg?1）和0.25 ～ 1 mm（9.15 ～ 15.00 mg·kg?1）粒級(jí)團(tuán)聚體（表2）。土壤團(tuán)聚體MBN含量先升高后降低，以2年生最高且多數(shù)顯著（<0.05）高于其他處理（<0.25 mm粒級(jí)中2年生與4年處理不顯著）。

表2 不同林齡桉樹(shù)人工林土壤團(tuán)聚體MBN含量分布特征1)

1）不同大寫(xiě)字母表示各粒級(jí)團(tuán)聚體間差異顯著（<0.05），不同小寫(xiě)字母表示各林齡間差異顯著（<0.05）。Different uppercase letters indicate significant differences (<0.05) among different aggregate sizes. Different lowercase letters indicate significant differences (<0.05) among different stand ages.

2.3 土壤團(tuán)聚體銨態(tài)氮含量

土壤NH4+-N含量在1 ～ 2 mm（11.77 ～ 36.84 mg·kg?1）和0.25 ～ 1 mm（12.20 ～ 34.02 mg·kg?1）粒級(jí)團(tuán)聚體中顯著（<0.05）高于>2 mm（8.46 ～ 21.32 mg·kg?1）和<0.25 mm（11.21 ～ 21.79 mg·kg?1）粒級(jí)團(tuán)聚體（表3）。土壤團(tuán)聚體NH4+-N含量先升高后降低，以2年生最高，且顯著（<0.05）高于其他處理。

表3 不同林齡桉樹(shù)人工林土壤團(tuán)聚體NH4+-N含量分布特征1)

1）不同大寫(xiě)字母表示各粒級(jí)團(tuán)聚體間差異顯著（<0.05），不同小寫(xiě)字母表示各林齡間差異顯著（<0.05）。Different uppercase letters indicate significant differences (<0.05) among different aggregate sizes. Different lowercase letters indicate significant differences (<0.05) among different stand ages.

2.4 土壤團(tuán)聚體硝態(tài)氮含量

土壤NO3?-N含量在各粒級(jí)團(tuán)聚體間差異不顯著（>0.05）（表4）。在>2 mm、1 ～ 2 mm、0.25 ～ 1 mm和<0.25 mm粒級(jí)團(tuán)聚體中，土壤NO3?-N含量分別為1.57 ～ 9.77 mg·kg?1、1.62 ～ 10.80 mg·kg?1、1.44 ～ 10.68 mg·kg?1和1.52 ～ 10.94 mg·kg?1。土壤團(tuán)聚體NO3?-N含量先升高后降低，以2年生最高且顯著（<0.05）高于其他處理。

2.5 土壤團(tuán)聚體堿解氮含量

土壤AN含量在<0.25 mm（259.71 ～ 369.14 mg·kg?1）粒級(jí)團(tuán)聚體中顯著（<0.05）高于>2 mm（169.87 ～ 258.40 mg·kg?1）、1 ～ 2 mm（197.31 ～ 366.49 mg·kg?1）和0.25 ～ 1 mm（188.16 ～ 371.77·kg?1）粒級(jí)團(tuán)聚體（表5）。土壤團(tuán)聚體AN含量先升高后降低，以2年生最高且顯著（<0.05）高于其他處理。

2.6 土壤團(tuán)聚體活性氮組分之間的相關(guān)性

土壤各LN組分之間的相關(guān)性會(huì)因團(tuán)聚體粒級(jí)的不同而存在差異（表6）。具體而言，土壤各LN組分之間的相關(guān)性在>2 mm、1 ～ 2 mm和0.25 ～ 1 mm粒級(jí)團(tuán)聚體中達(dá)極顯著（<0.01）或顯著（<0.05）水平，而在<0.25 mm粒級(jí)團(tuán)聚體中不顯著（>0.05）。

1）不同大寫(xiě)字母表示各粒級(jí)團(tuán)聚體間差異顯著（<0.05），不同小寫(xiě)字母表示各林齡間差異顯著（<0.05）。Different uppercase letters indicate significant differences (<0.05) among different aggregate sizes. Different lowercase letters indicate significant differences (<0.05) among different stand ages.

表5 不同林齡桉樹(shù)人工林土壤團(tuán)聚體AN含量分布特征1)

1）不同大寫(xiě)字母表示各粒級(jí)團(tuán)聚體間差異顯著（<0.05），不同小寫(xiě)字母表示各林齡間差異顯著（<0.05）。Different uppercase letters indicate significant differences (<0.05) among different aggregate sizes. Different lowercase letters indicate significant differences (<0.05) among different stand ages.

表6 在桉樹(shù)種植過(guò)程中土壤團(tuán)聚體LN組分之間的相關(guān)性

1）**表示極顯著（<0.01）。** indicates highly significant correlation(<0.01). 2）*表示顯著（<0.05）。* indicates significant correlation(<0.05). 3）ns表示不顯著（>0.05）。ns indicates no significant correlation(>0.05).

3 討論

土壤氮素是植物生長(zhǎng)所必需的大量營(yíng)養(yǎng)元素，在植物的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中起著重要作用。研究表明，隨著種植年限的延長(zhǎng)，林下土壤微環(huán)境逐漸改善，地表凋落物逐漸積累，增加了土壤氮的輸入[12]。本研究中桉樹(shù)人工林土壤LN組分含量隨著林齡的延長(zhǎng)呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，在2年生時(shí)達(dá)到最大值，這與黃振格等[13]的研究結(jié)果一致。在桉樹(shù)種植前期（0 ～ 2年），隨著林齡的延長(zhǎng)，土壤團(tuán)聚體LN組分含量逐漸增加，這是因?yàn)樵阼駱?shù)種植前期，林下植被枯落物逐漸積累[9]，促進(jìn)了土壤團(tuán)聚體LN組分含量的增加；而在桉樹(shù)種植后期（2 ～ 4年），林下植被枯落物逐漸減少[9]，從而導(dǎo)致土壤團(tuán)聚體LN組分含量逐漸減少。此外，有研究表明土壤酸化也會(huì)導(dǎo)致土壤氮素的有效性降低，從而使其活性組分含量顯著減少[14]。為了深入探討在桉樹(shù)種植過(guò)程中土壤各LN組分之間的耦合關(guān)系，本研究對(duì)土壤團(tuán)聚體中各LN組分之間進(jìn)行了皮爾遜相關(guān)分析，結(jié)果表明土壤各LN組分之間的相關(guān)性在>0.25 mm粒級(jí)團(tuán)聚體中達(dá)到極顯著（<0.01）或顯著（<0.05）水平，而在<0.25 mm粒級(jí)團(tuán)聚體中不顯著（>0.05），說(shuō)明在桉樹(shù)種植過(guò)程中土壤各LN組分之間的耦合關(guān)系和相互轉(zhuǎn)化在大粒級(jí)團(tuán)聚體中更為明顯。

不同粒級(jí)團(tuán)聚體中氮含量的分布狀況影響土壤氮素的積累與轉(zhuǎn)化，因此研究氮組分在不同粒級(jí)團(tuán)聚體中的分布規(guī)律具有重要意義。團(tuán)聚體中碳和氮的含量通常具有協(xié)同性，因此土壤團(tuán)聚體中氮含量的分布規(guī)律與碳相似。前期研究發(fā)現(xiàn)，在不同林齡桉樹(shù)人工林中，土壤有機(jī)碳含量的最高值出現(xiàn)在<0.25 mm粒級(jí)團(tuán)聚體中[15]，這將直接影響本研究中土壤氮組分在團(tuán)聚體中的分布規(guī)律。

LN組分是土壤氮庫(kù)中最活躍的部分，能在很大程度上反映出土壤氮的轉(zhuǎn)化和供應(yīng)能力，其在不同粒級(jí)團(tuán)聚體中的分布規(guī)律如下：（1）PON含量集中在0.25 ～ 1 mm和<0.25 mm粒級(jí)團(tuán)聚體中，且顯著高于其他粒級(jí)團(tuán)聚體，這主要是因?yàn)檩^小粒級(jí)團(tuán)聚體具有較強(qiáng)的吸附能力，能夠吸附更多的PON[15]。（2）MBN含量在<0.25 mm粒級(jí)團(tuán)聚體中顯著高于>0.25 mm的各粒級(jí)團(tuán)聚體，這可能是因?yàn)檩^大粒級(jí)團(tuán)聚體具有良好的通透性，氮素循環(huán)周轉(zhuǎn)速度較快，沒(méi)有足夠的氮素來(lái)維持微生物的生長(zhǎng)和繁殖，從而不利于MBN在較大粒級(jí)團(tuán)聚體中積累[16]。（3）NH4+-N含量集中在1 ～ 2 mm和0.25 ～ 1 mm粒級(jí)團(tuán)聚體中，且顯著高于其他粒級(jí)團(tuán)聚體。相關(guān)研究表明，土壤有機(jī)膠體和無(wú)機(jī)膠體在較小粒級(jí)團(tuán)聚體中緊密結(jié)合，從而不易被微生物礦化分解，進(jìn)而使NH4+-N主要富集在較小粒級(jí)團(tuán)聚體中[17]。（4）NO3?-N含量在不同粒級(jí)團(tuán)聚體間差異不顯著。于子涵等[18]在植茶土壤中也發(fā)現(xiàn)，不同植茶品種土壤NO3?-N含量均勻分布在不同粒級(jí)團(tuán)聚體中，這與本研究的結(jié)果一致。（5）AN含量在<0.25 mm粒級(jí)團(tuán)聚體中顯著高于>0.25 mm的各粒級(jí)團(tuán)聚體，這主要是因?yàn)檩^小粒級(jí)團(tuán)聚體具有較大的比表面積，能夠吸附更多的土壤有效氮素，從而使土壤AN集中于較小粒級(jí)團(tuán)聚體中[19]。

4 結(jié)論

在不同林齡桉樹(shù)人工林中，土壤團(tuán)聚體LN組分的含量隨著團(tuán)聚體粒級(jí)的減小顯著升高，從而導(dǎo)致更多的土壤LN組分集中在<0.25 mm粒級(jí)團(tuán)聚體中。在種植桉樹(shù)過(guò)程中，土壤LN組分含量呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，在2年生最高，表明該林齡桉樹(shù)人工林土壤氮素的有效性最高。因此，種植桉樹(shù)2年以后，應(yīng)注意補(bǔ)充土壤LN，從而維持桉樹(shù)人工林土壤的供氮水平。

[1] CHENG Y, WANG J, CHANG S, et al. Nitrogen deposition affects both net and gross soil nitrogen transformations in forest ecosystems: A review [J]. Environmental Pollution, 2019, 244: 608-616.

[2] 耿必苗,孫慶業(yè),武林輝,等.亞熱帶地區(qū)7種典型林分土壤有機(jī)氮組分特征[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2023,51(3): 117-123.

[3] 杜佳囝,李廣,馬維偉,等.黃土丘陵區(qū)4種典型植被土壤可溶性氮組分特征[J].水土保持學(xué)報(bào),2021,35(6): 251-257.

[4] SIX J, BOSSUYT H, DEGRYZE S, et al. A history of research on the link between (micro) aggregates, soil biota, and soil organic matter dynamics[J]. Soil and Tillage Research, 2004, 79: 7-31.

[5] 劉均陽(yáng),周正朝,蘇雪萌.植物根系對(duì)土壤團(tuán)聚體形成作用機(jī)制研究回顧[J].水土保持學(xué)報(bào),2020,34(3):267-273.

[6] 龍慧,肖盛楊,舒英格.基于WoS引文數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)2008—2021年土壤團(tuán)聚體研究文獻(xiàn)的計(jì)量分析[J].水土保持通報(bào),2023,43(1):196-205.

[7] 楊樂(lè),樊妙春,上官周平.根際土壤氮循環(huán)過(guò)程研究概述[J].陜西林業(yè)科技,2022, 50(5): 116-122.

[8] YANG G, DENG Y, LAN P, et al. Estimation of evapotranspiration inplantation and mixed forests based on air temperature and humidity[J]. Forest Ecology and Management, 2022, 504: 119862.

[9] 吳秦展,彭良富,莫柳萍,等.桉樹(shù)人工林種植初期土壤團(tuán)聚體磷素有效性變化特征[J].桉樹(shù)科技,2023,40(1):8-14.

[10] BACH E M, HOFMOCKEL K S. Soil aggregate isolation method affects measures of intra-aggregate extracellular enzyme activity[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2014, 69: 54-62.

[11] 魯如坤.土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社,2000.

[12] 王夢(mèng)娟,張冰冰,鄒秉章,等.不同林齡序列杉木人工林土壤氮有效性及氮礦化特征分析[J].福建農(nóng)業(yè)科技,2022, 53(1): 66-71.

[13] 黃振格,何斌,謝敏洋,等.連栽桉樹(shù)人工林土壤氮素季節(jié)動(dòng)態(tài)特征[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2020,48(9): 88-94.

[14] 陸艷武,易弘韜,石馭天,等.不同林齡桉樹(shù)人工林土壤碳氮磷鉀化學(xué)計(jì)量特征[J].桉樹(shù)科技,2023,40(2):53-58.

[15] 吳林甲,祁琛,閆秋艷,等.耕作方式對(duì)旱地麥田土壤團(tuán)聚體及其碳氮組分分布的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究, 2023,41(2):193-200.

[16] 李增全,江長(zhǎng)勝,郝慶菊.縉云山不同土地利用方式對(duì)土壤團(tuán)聚體微生物量碳氮的影響[J].環(huán)境科學(xué),2015,36(11): 4241-4251.

[17] 曹偉,李露,趙鵬志,等.坡地黑土團(tuán)聚體氮庫(kù)及其分布[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2016,44(5):63-66.

[18] 于子涵,鄭子成,王永東,等.川西低山丘陵區(qū)植茶土壤團(tuán)聚體礦質(zhì)氮分布特征[J].水土保持學(xué)報(bào),2022,36(1): 263-267.

[19] HE Y, ZHANG Q, WANG S, et al. Mixed plantations induce more soil macroaggregate formation and facilitate soil nitrogen accumulation[J]. Forests, 2023, 14: 735.

Distribution of Labile Nitrogen Fractions in Soil Aggregates of Eucalypt Plantations at Different Stand Ages

CHEN Zongfu1, ZENG Youjie1, SHI Yu1, LUO Mengxian1, HE Xinxin2, CHEN Xiaolong1*

(1. Guangxi Zhuang Autonomous Region State-owned Daguishan Forest Farm, Hezhou 542899, Guangxi, China; 2. College of Forestry, Guangxi University, Guangxi Key Laboratory of Forest Ecology and Conservation, Guangxi Colleges and Universities Key Laboratory for Cultivation and Utilization of Subtropical Forest Plantation, Nanning 530004, Guangxi, China)

Revealing the changes of labile nitrogen (LN) fractions in soil aggregates of eucalypt plantations at different ages is of great significance for better understanding of soil nitrogen cycles in such plantations. In this study, the state-owned Daguishan forest farm in Guangxi was selected as the research area, and the soil of eucalypt plantations with different ages (1, 2, 4 years) along with some adjacent abandoned land (control) during traditional rotation period were selected as the research objects. The undisturbed soil samples of the 0 ～ 20 cm soil layer were collected and divided into 4 granular aggregates by the wet sieving method, including >2 mm, 1 ～ 2 mm, 0.25 ～ 1 mm and <0.25 mm. The contents of LN fractions in soil aggregates of different sizes were determined. The LN components include Particulate Organic Nitrogen (PON), Microbial Biomass Nitrogen (MBN), Ammonium Nitrogen (Ammonium Nitrogen), Nitrate Nitrogen (NH4+-N), Nitrate Nitrogen (NO3?-N) and Alkali-hydrolyzable Nitrogen (AN). The results showed that the content of LN in soil aggregates increased significantly as aggregate size decreased in the soil of eucalypt plantations of different ages, resulting in more soil LN distributed in <0.25 mm aggregates. Overall, the content of LN in soil increased at first and then decreased after the planting of eucalypts, and the highest content was found when the plantation was 2-year-old, indicating that the soil nitrogen availability of eucalypt plantations was the highest at this age. Therefore, after eucalypt plantations reach age 2 years, attention should be paid to supplementing soil LN so as to maintain the nitrogen supply levels of eucalypt plantation soils.

eucalypt plantation; soil aggregate; labile nitrogen fraction

10.13987/j.cnki.askj.2023.04.004

S714.8

A

廣西國(guó)有大桂山林場(chǎng)（202200100）；廣西壯族自治區(qū)林業(yè)局（桂林科研〔2022ZC〕第15號(hào)）

陳宗福（1973— ），男，本科，高級(jí)工程師，從事森林培育研究。E-mail:377421494@qq.com

陳曉龍（1986— ），男，本科，高級(jí)工程師，從事森林培育研究。E-mail:463209945@qq.com