全 文 ：　2008年 4月 灌溉排水学报
Journal of Irrig ation and Drainage
　第 27卷第 2期　
文章编号:1672 3317(2008)02 0116 03
长白山区沟谷湿地乌拉苔草沼泽
土壤氮素累积动态研究＊
徐惠风1 , 2 , 3 , 刘兴土2 , 陈景文1
(1.大连理工大学 环境与生命学院 , 辽宁 大连 116024;2.中国科学院
东北地理与农业生态研究所 , 长春 130012;3.吉林农业大学 农学院 , 长春 130118)
摘　要:通过对长白山区沟谷沼泽乌拉苔草湿地氮素累积动态进行研究。结果表明:长白山区沟谷沼泽乌拉苔草
湿地土壤全氮在季节累积变化中 ,最高值在 4 月份 , 其次是 7 月份;最低值在 9 月份;土壤剖面不同季节累积中 , 最
大值在 0～ 30 cm 层土壤 ,最小值在 60～ 90 cm 层土壤。硝态氮季节累加值最大在 4 月份 ,最小在 9 月份;土壤剖面
最大值在表层 ,最小值在30～ 60 cm 层;速效氮在季节累加中最大值是在4 月份 ,最小值在7 月份;土壤剖面最大值
出现在表层 ,最小值出现在60～ 90 cm 层;铵态氮在季节变化中最大值出现在7 月份 , 最小值在5 月份;土壤剖面最
大值是在 30 ～ 60 cm 层 ,最小值是在 60 ～ 90 cm 层。
关　键　词:长白山区沟谷沼泽;乌拉苔草湿地;土壤氮素;累积动态
中图分类号:S153.6　　　文献标志码:A
　　沼泽湿地土壤全氮含量主要受有机质的控制 ,土壤有机氮的矿化是受水热条件的影响 。氮素在土壤中
的运移及转化行为 ,已成为国内外环境科学和土壤科学研究的热点问题[ 1 2] 。湿地作为氮素的源 、汇或转化
器 ,可促进 、延缓或遏制环境的恶化趋势 。长白山沟谷沼泽湿地是典型的沟谷湿地类型 ,沟谷湿地的氮素变
化直接反映着长白山的水文地质变化 ,研究长白山沟谷湿地的氮素变化 ,对于揭示长白山一系列生态过程具
有重要的意义。在研究沟谷湿地地上生物量和氮素相关性[ 3] 的基础上研究了氮素的累积动态变化过程 ,其
目的为进一步研究长白山沟谷沼泽湿地氮素库间转移 、湿地净化能力 、湿地生产力以及湿地中氮素的生物小
循环等研究奠定基础 ,也可为研究长白山沟谷湿地生态功能 、保护和开发提供基础数据和理论支持 。
1　自然概况及研究方法
研究区位于吉林省东部敦化市黄泥河大川乌拉苔草沼泽湿地 , 海拔 523.7 m ,属中温带湿润气候区。
冬季严寒 ,夏季温暖 ,四季分明 。年平均气温 2.9 ℃;年平均相对湿度 69%;平均 40 cm 地温 5.1 ℃。
2002年 6 ～ 9月。挖 1 m×1 m×1 m 剖面 ,根据不同的土壤发育划分为 4个层面:表土层(0 cm)、A 层
(0 ～ 30 cm)、B层(30 ～ 60 cm)、C层 (60 ～ 90 cm)。取出土样马上带回实验室 ,风干后测定。
采用酚二黄酸比色法测定硝态氮;蒸馏法测定速效氮;半微量凯氏法测定全氮;铵态氮采用氯化钠浸提 ,
奈氏试剂显色 , 721分光光度计比色测定。
2　结果分析
2.1　全氮的季节动态
土壤表层和 A 层全氮含量季节波动趋势明显。表层全氮含量变化呈不规则 N型变化 , 5月份气温相对
较低 ,枯落物分解较慢 ,所以全氮含量较高;随着 6 ～ 7月份的气温上升 ,有机物质分解加速 ,全氮含量下降。
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＊ 收稿日期:2007 12 10
基金项目:吉林省开发重点资助项目;国家“十五”科技攻关专题资助项目(2001ba508b24);吉林农业大学博士启动基金资助项目
作者简介:徐惠风(1965 ),女 ,吉林双辽人 ,副教授 ,博士 ,主要从事植物生理生态 、湿地生态环境与环境生物学的教学和研究。
而最高含量出现在 8月份 ,这可能由于该时期降水量相对较大 ,氮的湿沉降输入所致。而 A 层(0 ～ 30 cm)
土壤中全氮含量消涨变化趋势则与表层相反 ,在 6 ～ 7月份则表现为较高水平 , 8月份下降 ,9月份稍有所回
升。由于 6 ～ 7月份土壤处于淹水状态 ,有机质不易分解 ,且由表层淋失的可溶性有机氮和无机氮在该层发
生累积 。8月份植物生长旺盛 ,对氮的需求量增加 ,而乌拉苔草的根系主要集中分布在 0 ～ 30 cm 土层 ,导致
该层土壤全氮含量下降。至 9月份由于气温下降 ,植物生长缓慢 ,氮的需求量减少 ,使全氮含量有所增加。
与表层和 A 层相比 ,B 层和 C 层土壤全氮含量变化随时间基本呈现下降的变化趋势 ,由于深层土壤处于厌
氧环境易发生反硝化作用 。
2.2　硝态氮的季节动态
乌拉苔草湿地各层土壤硝态氮含量的季节变化均表现出明显的季节波动变化趋势 。表层和 B层土壤
的变化基本呈逐渐下降的变化趋势 。这与硝态氮的淋溶特性密切相关。A 层土壤硝态氮含量的季节变化趋
势与全氮一致 ,高值和低值分别出现在 6 ～ 7月份和 8月份 ,也主要与表层硝态氮的淋失和植物吸收有关。
C 层的变化波动性较大 ,8月份出现较大的累积峰主要是由于植物需求量减少 ,上层土壤中的硝态氮淋失在
该层发生累积所致。
2.3　速氮在土壤中的积累和土壤层次中的积累动态
速氮在整个乌拉苔草生长季节内累积的变化趋势为:4月份最高 ,之后逐渐下降;在 6 、7月份的时候最
低 ,可能由于此时大气降雨量较大 ,速氮淋溶的较多 ,之后逐渐升高 , 9月份又有所下降(图 1)。速氮在整个
生长季内在土壤层中的积累量是随着土壤层的逐渐加深而不断的变小 ,规律非常明显(图 2)。
图 1　速氮在不同季节中积累量的动态变化　　　　　　　图 2　速氮在不同土层中年积累量的动态
图 3　铵态氮不同土层累积量动态变化
2.4　铵态氮的积累动态
在乌拉苔草不同生长期铵态氮累积变化趋势是 4 、
5月份和 9月份含量较少 , 7 、8月份含量高 , 7月份最
多。铵态氮在乌拉苔草不同生长季中 ,土壤累积量表现
为 B层最高 ,表层次之 , A层和 C层最少(图 3)。
3　结　论
全氮的含量在早春时含量最高 ,此时乌拉苔草还未
开始返青 ,氮素还没有转移;从土壤剖面看 ,在 A 层土
壤中含量最高 ,该层是乌拉苔草枯落物积累层;硝态氮
的季节变化和全氮基本一致 ,而在土壤剖面中 ,硝态氮
在最底 B层处较大 ,可能是由于沼泽湿地积水 、温度低
导致硝态氮没有转移而出现了积累现象;速氮在季节变化中 8月份高于 7 、9月份 ,这个季节对于速氮的转移
有所影响 ,而不同的土壤剖面确是随着土壤深度的增加而减少;铵态氮的季节变化最高值出现在 5 、6 、7 、8月
份 ,这个季节正是乌拉苔草生长旺季 ,而在土壤剖面显示铵态氮在表层和 B层最高 。
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参考文献:
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Soil Nitrogen Accumulating of Carex Meyeriana in Gougu
Wetland in Changbaishan Mountain
XU Hui-feng1 , 2 , 3 , LIU Xing-tu2 , CH EN Jing-wen1
(1.School of Environmental &Bio logical Siecne &Technolo gy ,
Dalian U niversi ty of Techno logy , Dalian 116024 , China;
2.Northeast Inst itute of Geog raphy and Agricul tural Ecology ,
Chinese Academy of Sciences , Changchun 130012 , China;
3.Agronomy College o f Jilin Ag riculture Univer sity , Changchun 130118 , China)
Abstract:The process soil ni tro gen accumulating of Carex meye riana in Gougu Wetland in Changbaishan
Mountain w as studied and simulated .The results show ed that the pro cess of soi l ni tro gen had an obvious
seasonal va riation.Follow ings are the detailed characteristics.The maximum value of total nit rog en , ni-
t rate and available nit rog en was appeared in A pril , but that of ammonia w as appea red in July.The mini-
mum value of to tal nit rogen , nit rate w as appeared in September , but that o f available nit rogen and ammo-
nia w as in July and M ay respectively .In addition , i t w as dif ferent of soi l ni trog en in dif ferent soil profiles.
The max imum value o f to tal ni trog en , ni trate and available nit rog en w as appeared in 0 ～ 30 cm layer , but
ammonia in 30 ～ 60 cm layer.The minimum value of to tal nit rogen , avai lable nit rog en and ammonia w as
appeared in 60 ～ 90 cm layer , but that of ni t rate w as appeared in 30 ～ 60 cm layer.
Key words:Gougu Wet land in Changbaishan M ountain;carex meyeriana;soil no trog en;accumulating dy-
namic
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