宋甫丁 丁进义

（1.弋阳县林业局，江西 弋阳 334400；2.上饶市林木种苗和林场管理局；江西 上饶 334000）

氮素是植物生长和发育所需的大量营养元素之一，也是植物从土壤中吸收量最大的矿质元素。氮可利用性限制着植物对土壤氮养分的吸收与利用，直接影响陆地生态系统的生产力，并且与植物多样性、群落演替、生态系统持续性之间存在反馈关系。

截至目前，关于毛竹林的研究主要集中在毛竹林土壤肥力、毛竹林合理施肥、低产毛竹林改良等方面［1-2］，而关于土壤氮素有效性的研究甚少。为此，笔者以江西省铅山县湖坊乡毛竹林为研究对象，测定四季土壤NH4+-N和NO3--N的含量，试图揭示毛竹林土壤氮素有效性的季节性动态特征，为毛竹林生态系统的养分管理及可持续经营提供重要理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于铅山县湖坊乡（地处东经117°26′～118°00′，北纬 27°48′～28°24′），该地年平均气温 17.2～19.6℃，最冷的1月平均气温6.1℃，最热的7月平均气温29.5℃，年均降水量1 700～2 100 mm，平均年日照时间1 792 h，年均无霜期251～274 d，常年主导风向为东南风。由于气候温暖、光照充足、雨量充沛且无霜期长，农作物生长十分繁茂。该地地形为低山丘陵，地带性土壤为红壤、黄壤。常绿阔叶林是当地的地带性植被，也是森林演替系列的顶级群落。但由于20世纪长期采伐，地带性常绿阔叶林的结构与群落环境遭到了极大破坏，毛竹靠其地下茎（鞭）强大的繁殖能力迅速蔓延发展，形成了大面积的竹阔混交林，或排挤了部分伴生树种而演替成为以毛竹为主的森林群落，在局部地段还形成了毛竹纯林。

试验地林分概况是毛竹林年龄40～50 a，受毛竹扩张形成的竹林混交林，竹木数量比为6∶4。伴生树种主要有丝栗栲、刨花楠、山乌桕、拟赤杨等，下木层主要有油茶、绒楠、杜茎山等，草本植物主要有淡竹叶、芒萁和寒莓等。

1.2 试验方案

2011年3月，设置固定样地3个，样地大小为20 m×20 m。在每个样地中随机选取8个采样点，去除地表凋落物之后取0～15 cm深的土壤，土样过2 mm筛后，装入封口袋中低温保存再做室内分析。之后分别在6、9、12月各取样一次进行测定。

1.3 样品测定方法

室内土壤分析包括土壤水分含量以及NH4+-N、NO3--N含量的测定。其中，土壤含水率采用烘干法（105℃，12 h），NH4+-N测定采用靛酚蓝比色法，NO3--N测定采用镀铜镉还原—重氮化偶合比色法。以上指标的详细测定步骤详见土壤农业化学分析方法［3]。

1.4 数据处理与分析

采用单因素方差分析法判断土壤NH4+-N、NO3--N、矿质N的差异。上述分析通过SPSS 17.0统计软件和Excel 2010完成。

2 结果与分析

2.1 土壤NH4+-N的季节动态特征

对不同季节毛竹林土壤NH4+-N含量进行方差分析可知，F=4.192，P=0.001＜0.01，说明该土壤中NH4+-N含量在季节间差异极其显著。土壤NH4+-N含量在3、6、9、12月分别为2.36、7.04、4.30、2.35mg/kg，NH4+-N在冬季和春季含量较低，在夏季含量最高，秋季含量较夏季降低（见图1）。

图1 毛竹林土壤NH4+-N的季节动态过程

2.2 土壤NO3--N的季节动态特征

对不同季节毛竹林土壤NO3--N含量进行方差分析可知，F=11.642，P=0.000＜0.01，说明该土壤中NO3--N含量季节间差异极其显著。土壤NO3--N含量在3、6、9、12月分别为1.01、0.54、0.52、0.47 mg/kg，NO3--N在春季最高，夏、秋、冬季波动不大（见图2）。

图2 毛竹林土壤NO3--N的季节动态过程

2.3 土壤矿质氮的季节动态特征

对不同季节毛竹林土壤矿质氮含量进行方差分析可知，F=3.193，P=0.007＜0.01，表明该土壤矿质氮含量在季节间差异极其显著。土壤矿质氮含量在3、6、9、12月分别为3.37、7.59、4.82、2.82 mg/kg，矿质氮含量变化趋势与NH4+-N相似，也在夏季含量最高，在冬季最低（见图3）。

2.4 土壤NH4+-N、NO3--N在矿质氮中的占比

毛竹林土壤NH4+-N含量占矿质氮含量的百分比在3、6、9、12月分别为70.0%、92.8%、89.2%、83.2%，NO3--N含量占矿质氮含量的百分比在3、6、9、12月分别为30.5%、7.2%、10.8%、16.8%，说明NH4+-N是土壤矿质氮的主要存在形式，且NH4+-N在夏秋季所占比例较高，而在冬、春两季所占比例较低（见图4）。

图3 毛竹林土壤矿质氮的季节动态过程

图4 土壤中NH4+-N、NO3-N含量占矿质氮含量的百分比

3 结论

以往研究报道，无机氮含量的季节变化规律一般是春夏季升高，夏季后期下降，秋季略微升高。本研究无论是无机氮含量的积累高峰出现的时期，还是季节性的动态变化，都与上述报道基本一致。本试验中土壤NH4+-N和矿质氮在夏季最高、冬季最低，NO3--N在春季最高，在其他季节含量较低且波动不大。这种季节性变化规律基本上与该地区降水量和气温的动态规律一致，这说明土壤温度与水分是影响有效氮含量季节动态变化的主要原因。