川西亞高山云杉人工林林窗對不同時期土壤微生物生物量與酶活性的影響

川西亞高山云杉人工林林窗對不同時期土壤微生物生物量與酶活性的影響林窗是存在于森林中具有特殊性質(zhì)的微結(jié)構(gòu),推動著森林生態(tài)系統(tǒng)不斷發(fā)育與演替。認識林窗對土壤微生物生物量和酶活以及礦質(zhì)氮含量的影響可為深入理解森林更新過程中的土壤生態(tài)過程以及森林可持續(xù)管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。受季節(jié)性雪被的影響,川西亞高山森林林窗對生長季節(jié)與非生長季節(jié)土壤微生物生物量和酶活以及礦質(zhì)氮含量的影響可能不同于其他森林生態(tài)系統(tǒng),但迄今仍缺乏應(yīng)有的關(guān)注。因此,本研究于2012年6月-2013年5月期間,根據(jù)溫度及其驅(qū)動的凍融過程,對比研究了生長季節(jié)(土壤完全融化期、生長季節(jié)前期和生長季節(jié)后期)與非生長季節(jié)(凍結(jié)初期、深凍期和融化期)川西亞高山粗枝云杉(Piceaasperata)人工林林窗中心、林緣和林下土壤有機層和礦質(zhì)土壤層微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN)、轉(zhuǎn)化酶和脲酶活性以及銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量的變化過程。研究結(jié)果如下：(1)不同關(guān)鍵時期,林窗對土壤有機層和礦質(zhì)土壤層MBC和轉(zhuǎn)化酶的影響不同。在深凍期MBC和轉(zhuǎn)化酶活性均達到全年最低值,但是在生長季節(jié),林窗中心轉(zhuǎn)化酶活性高于林緣和林下,但是林下MBC含量高于林窗中心和林緣；而在凍融季節(jié),林窗中心MBC含量和轉(zhuǎn)化酶活性高于林緣和林下(除融化期轉(zhuǎn)化酶以林下最高外)。同時,土壤MBC和轉(zhuǎn)化酶活性對林窗中心、林緣和林下的響應(yīng)與采樣時間和土壤層次密切相關(guān)。(2)隨著溫度及其驅(qū)動的凍融格局變化,林窗不同位置土壤有機層和礦質(zhì)土壤層土壤微生物生物量氮、土壤脲酶和土壤礦質(zhì)氮在不同關(guān)鍵時期具有明顯的動態(tài)規(guī)律。盡管林窗中心、林緣和林下均在土壤深凍期表現(xiàn)出最低的MBN,脲酶和礦質(zhì)氮含量,但生長季節(jié),林下MBN和銨態(tài)氮含量高于林窗中心和林緣,且林窗中心脲酶,硝態(tài)氮和礦質(zhì)氮含量高于林緣與林下。在凍融季節(jié),林下脲酶和銨態(tài)氮含量高于林窗中心和林緣,而林緣硝態(tài)氮含量高于林窗中心及林下。同時,采樣時間、林窗位置和土層對MBN,脲酶和硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量均有顯著影響。可見,受季節(jié)性凍融的影響,林窗形成的環(huán)境梯度一方面顯著影響了土壤氮素循環(huán)過程,另一方面也表明林窗中心受環(huán)境影響更加