镉污染下大气CO_2升高和氮添加对森林土壤有机碳的影响

作者：向萍; 张玲玲; 罗先真; 张桂华; 张小倩; 温达志^*

来源：应用与环境生物学报, 2023, 29(01): 162-168.

DOI：10.19675/j.cnki.1006-687x.2021.09024

• 镉污染
• 氮添加
• 二氧化碳浓度升高
• 土壤有机碳
• 颗粒组分碳

以森林土为生长基质和开顶生长箱(open-top chambers,OTCs)的近自然法，选择亚热带造林树种大叶相思(Acacia auriculiformis)、红锥(Castanopsis hystrix)、樟树(Cinnamomum camphora)、枫香(Liquidambar formosana)、海南蒲桃(Syzygium hainanense)的一年生树苗构建实验林，探讨土壤有机碳对重金属镉(Cd)污染下大气二氧化碳(CO2)浓度升高和氮(N)添加的响应.实验处理如下：对照(CK)、加Cd(Cd)、加Cd加CO2(Cd+CO2)、加Cd加N(Cd+N)、加Cd加CO2加N(Cd+CO2+N)；加Cd为10 kg hm-2 a-1，加CO2浓度为700μmol/mol，加N为100 kg hm-2 a-1；每个处理3个重复.试验始于2017年4月，2020年8月采集土壤样品并测定土壤总有机碳库及其物理组分库.结果如下：(1)Cd添加抑制了土壤有机碳的积累，但CO2浓度升高和N添加能够缓解这种抑制作用，尤其在表层土壤(0-10 cm)中显著(P<0.05).(2)不同组分土壤总有机碳的回归分析发现，黏粒有机碳与土壤总有机碳之间的关系最为显著(P<0.05)，可作为评估重金属污染对土壤碳影响效果的重要指标之一.(3)土壤总有机碳与各组分碳的敏感性分析结果发现，在表层土壤(0-10 cm)中，粉粒有机碳最为敏感，敏感值为1.62，更能表征不同处理对土壤有机碳的影响；在亚表层(10-30 cm)中，砂粒有机碳更为敏感，敏感值为2.03.本研究表明重金属Cd污染不利于土壤有机碳及颗粒组分碳的积累，大气CO2浓度升高和N添加则有利于土壤有机碳及其组分的增加.(图4表3参37)

• 出版日期2023
• 单位中国科学院华南植物园; 南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）; 中国科学院大学