模拟氮沉降对落叶松人工林土壤呼吸的影响

张 娇 郝龙飞 王庆成 付娇娇 朱凯月

(东北林业大学林学院，哈尔滨 150040)

模拟氮沉降对落叶松人工林土壤呼吸的影响

张 娇 郝龙飞 王庆成*付娇娇 朱凯月

(东北林业大学林学院，哈尔滨 150040)

在东北林业大学帽儿山实验林场26年生落叶松人工林中，连续2年(2013～2014年)施加NH4NO3模拟氮沉降试验((对照(CK,0 g·m-2·a-1N)、低氮(N1,5 g·m-2·a-1N)、中氮(N2,10 g·m-2·a-1N)、高氮(N3,15 g·m-2·a-1N))，研究不同氮沉降水平对土壤呼吸的影响。结果表明：(1)2013年模拟氮沉降处理均促进年平均土壤呼吸速率(P<0.05)；(2)2014年中氮和高氮处理抑制年平均土壤呼吸和异养呼吸速率(P<0.05)，低氮处理促进年均土壤呼吸速率(P<0.05)，对异养呼吸速率影响不显著(P>0.05)；(3)土壤微生物生物量碳在低氮处理下显著提高(P<0.05)，在中氮和高氮处理下与对照间差异不显著(P>0.05)；(4)土壤呼吸速率与5和10 cm土壤温度呈指数正相关关系(P<0.01)，相比对照，各土层土壤呼吸温度敏感系数(Q10)均在低氮处理下增加，在中氮和高氮处理下则降低。不同水平的模拟氮沉降改变了土壤呼吸速率及其温度敏感性，表明短期内低水平氮沉降可加快土壤碳排放过程，相对较高水平氮沉降则减缓土壤碳排放过程。

落叶松(Larixolgensis)；人工林；氮沉降；土壤呼吸；根呼吸；异养呼吸

森林生态系统是陆地上最大的碳库，约占全球植物碳储量和全球土壤碳储量的86%和73%，其中土壤碳库是其重要的组成部分，超过植被碳库的2倍以上[1～2]。土壤呼吸是土壤与大气碳交换的主要过程，也是全球土壤碳循环重要环节。全球每年通过土壤呼吸作用释放的C为75 Pg[3]，即使土壤呼吸速率发生很小的变化，也会在很大程度上影响大气CO2浓度和土壤碳吸存的变化。以往研究表明氮素是影响土壤呼吸的主要因素之一[4]。近几十年来，受化肥生产、化石燃料燃烧以及人类生产活动的影响，大气中含氮化合物激增，导致大气氮沉降明显增加[5]。大气氮沉降进入森林生态系统，影响其土壤呼吸过程和土壤碳储量[6～7]已引起国内外学者的广泛关注，并进行了一系列模拟氮沉降对林地土壤呼吸影响的试验。研究结果不尽相同，部分研究表明氮输入抑制土壤呼吸[8～9]，然而也有研究表明氮输入促进土壤呼吸[10～12]或无明显影响[13]。

我国学者针对氮沉降主要区域的土壤呼吸变化进行了一系列研究，提高了我们对氮沉降与土壤呼吸响应的认识。涂利华等[14～15]对华西雨屏区的研究发现氮沉降促进苦竹和撑绿杂交竹林分土壤呼吸；孙素琪等[16]和黄玉梓等[17]在缙云山常绿阔叶林和杉木人工林的研究发现氮沉降抑制土壤呼吸；李凯等[18]和李伟斌等[19]的研究结果发现氮沉降存在阈值效应，低水平氮促进土壤呼吸，高水平氮抑制土壤呼吸；莫江明等[20]在鼎湖山保护区的研究发现短期(90 d)内的氮沉降显著促进季风林的土壤呼吸，且这种促进作用随氮水平提高而增大。目前为止，我国氮沉降研究主要集中在中部和东南沿海地区，而东北地区研究相对缺乏[21]。在东北林业大学帽儿山的研究结果表明施氮肥降低了落叶松和水曲柳人工林的土壤呼吸速率，但研究仅设置了一个施肥处理(10 g·m-2·a-1N)，无法了解该区不同氮沉降水平下林下土壤呼吸的变化规律。

落叶松(Larixolgensis)是我国东北地区重要的造林树种，其人工林面积居该区人工林面积之首。我国作为全球三大氮沉降区之一，2012年年均氮沉降量达到12.9 kg·hm2·a-1N[22]。近年来，东北地区氮沉降量逐渐增加，湿氮沉降量为21.5 kg·hm2·a-1N，已达到国内重度氮沉降的二级水平(20.01～25.00 kg·hm2·a-1N)[21]。因此研究东北地区落叶松人工林土壤呼吸对氮沉降的响应具有重要意义。本文通过模拟不同氮沉降水平，研究落叶松人工林土壤呼吸速率变化趋势，为大气氮沉降持续增加背景下东北地区人工林碳动态变化提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究地区概况

研究地位于东北林业大学帽儿山实验林场尖砬沟森林培育实验站(E127°30′～127°34′，N45°21′～45°25′)。低山丘陵地貌，平均海拔300 m。大陆性季风气候。年降水量600～800 mm，年蒸发量1 093 mm，年平均湿度70%；年平均温度2.7℃，1月平均温度-19.6℃，7月平均温度20.9℃，全年≥10℃的积温2 638℃；年平均总日照时数1 856.8 h；无霜期约120～140 d。土壤为地带性暗棕色森林土，平均土层厚度在40 cm左右[23]，有机质含量在A层最高，自A1层向下明显降低；质地为壤土；土壤整体呈微酸性，pH值为5.5～6.0[24]。

试验林为落叶松人工林，栽植于1987年。于2013年5月对其进行调查，林分密度为975株·hm-2，平均树高19.0 m，平均胸径15.7 cm；0～20 cm土壤pH为5.57，总碳、总氮和全磷分别为53.8 g·kg-1，5.3 g·kg-1和1.21 mg·g-1，碳氮比为10.17。

1.2 试验设计与研究方法

2013年5月，在落叶松人工林中设置3块标准地(20 m×20 m)，样地间间隔10 m以上。参照国内外模拟氮沉降研究[10,25～26]以及该地区氮沉降现状(2.15 g·m-2·a-1N)，在每个样地内均匀设置4个5 m×5 m的模拟氮沉降试验地，呈田字排列，各试验地间隔5 m。试验地处在林下自然环境中，均接受正常的大气氮沉降量，同时额外添加氮素模拟不同水平大气氮沉降，添加量分别为对照(CK,0 g·m-2·a-1N)、低氮(N1,5 g·m-2·a-1N)、中氮(N2,10 g·m-2·a-1N)和高氮(N3,15 g·m-2·a-1N)，每个处理3次重复。于2013和2014年生长季内(5～9月)每月初进行1次模拟氮沉降施肥处理。采用2 L清水溶解氮肥(NH4NO3)，用手持式喷雾器在对应氮沉降试验地内均匀喷洒，对照喷洒清水。

1.2.1 土壤呼吸测定

2013年5月初，在每个氮沉降样地地表随机布设5个内径和高均为10 cm的PVC环，共60个，将PVC环一端削尖，压入土壤中，露出地面2 cm左右，同时保持连接环在整个测定期间位置不变[27]，用于定期测定土壤呼吸速率。测定土壤呼吸速率的同时，用数字瞬时温度计(11025,Delta TRAK,Inc.,USA)测定土壤(5 cm，10 cm)温度，用土壤水分速测仪(TDR-300,Spectrum Technologies,Inc.,USA)测定土壤(5 cm，10 cm)湿度。

分别于2013年6～10月和2014年5～10月，每月初采用动态气室法使用便携式LI-6400土壤碳通量自动测量系统(Li-Cor Inc.,Lincoln,NE,USA)测定土壤呼吸速率[28]，测定时间选定在14～17时，各氮沉降处理固定测定15个点，每个点3～5次重复，取平均值为该点呼吸值。土壤呼吸温度敏感系数Q10值计算公式：Q10=e10b，其中b是土壤呼吸与温度单因素指数曲线模型RS=aebT中的温度反应常数(RS为土壤呼吸速率，a为温度为0℃时的土壤呼吸速率，b为温度反应常数)。

1.2.2 根呼吸和异养呼吸测定

2014年8月采用离体PVC管气室法[29]，用LI-6400土壤碳通量自动测量系统对根系呼吸进行测定。每个处理3次重复，在试验地内用铁锹挖取0～20 cm的土壤，取出林木根系，迅速去除根系土，将直径小于2 mm的细根(直径大于2 mm的根系活性较低[30]，土壤呼吸速率较低，本研究中忽略不计)放置在封住底部的PVC连接环中，连接土壤碳通量自动测量系统测定根系呼吸速率。将测定呼吸的根系带回实验室烘干并测定质量，得出单位质量根系呼吸速率，结合样地内根生物量密度可计算出单位面积单位时间内根系的呼吸速率，计算公式如下：

VR=VTR/MR*S*DR

(1)

式中：VTR为测定的根系总呼吸速率(μmol·m-2·s-1)；MR为用于测定根系呼吸速率的根系质量(g)；DR为氮沉降试验地内的根生物量密度(g·m-2)；S为PVC呼吸环面积(0.008 1 m2)。

用土壤总呼吸速率和根系自养呼吸速率差值估算微生物和动物的异养呼吸速率(设置标准地时已清除标准地内灌木和草本，故排出其产生根呼吸的可能性)。异养呼吸速率计算公式：

VH=VT-VR

(2)

式中：VH为异养呼吸速率(μmol·m-2·s-1)，VT为土壤总呼吸速率(μmol·m-2·s-1)，VR为根呼吸速率(μmol·m-2·s-1)。

1.2.3根生物量密度、氮浓度和土壤微生物生物量碳测定

2014年8月，测定细根呼吸同时，在氮沉降试验地中测定林分的根生物量密度。在试验地中随机选取5个点，共60个，用内径53 mm的土钻采集0～20 cm土样，装袋标号，带回野外实验站进行流水冲洗，除去泥土和杂物，保留落叶松直径小于2 mm的根系，并根据根系外形、颜色和弹性特征剔除死根，于75℃下烘干至恒重，测定生物量，从而计算各处理下根生物量密度[23]。称重后将根系粉碎过60目土壤筛，通过元素分析仪(Vario Macro，Elementer，German)测定根系氮浓度。

随后在各氮沉降试验地内随机选取5个样点，共60个，采集0～20 cm土壤，挑除植物根系和石砾，装袋标号，低温保存带回实验室用于测定土壤微生物生物量碳，选用氯仿熏蒸方法(0.5 mol·L-1K2SO4)提取(做熏蒸和未熏蒸2种处理)[31]，通过碳氮分析仪(multi N/C 2100，Analytikjena，German)进行测定。

1.3 数据处理

用Excel(Microsoft Office 2007)对原始数据进行整合计算和正则化处理，运用SPSS(SPSS PASW Statistics,v18.0)软件检验数据方差齐性，通过单因素方差分析检验不同氮沉降处理下土壤呼吸速率月动态变化的差异，采用最小显著性差异法(LSD)检验差异显著性(α=0.05)。用SigmaPlot(Systat Sigma Plot,v10.0)软件作图。

图1 连续2年模拟氮沉降对26年生落叶松人工林年均土壤呼吸速率的影响 CK、N1、N2、N3分别表示对照(CK:0 g·m-2·a-1 N)、低氮(N1:5 g·m-2·a-1 N)、中氮(N2:10 g·m-2·a-1 N)和高氮(N3:15 g·m-2·a-1 N)，不同字母表示各处理间差异显著(P<0.05)，下同。Fig.1 Average annual soil respiration rate under simulated N deposition of 2 years in a 26-year-old L.olgensis plantation forest CK,N1,N2,N3 indicate control,low N,intermediate N and high N,respectively;different letters indicate significant difference among treatments(P<0.05),the same as below.

2 结果与分析

2.1 氮沉降对落叶松人工林土壤呼吸的影响

2013年，落叶松人工林各氮沉降处理下的年平均土壤呼吸速率均显著高于对照(P<0.05)，各处理间差异不显著(P>0.05)(图1)。各处理下土壤呼吸速率均随时间发生规律性变化，6～8月土壤呼吸速率逐渐升高，氮沉降处理与对照间的差异逐渐增大；8月土壤呼吸速率均达到最高，氮沉降处理与对照间的差异也达到最大(P>0.05)；9～10月土壤呼吸速率迅速降低，各处理间差异缩小(图2)。

图2 连续2年模拟氮沉降对26年生落叶松人工林土壤呼吸速率月动态的影响Fig.2 Monthly soil respiration rate under simulated N deposition of 2 years in a 26-year-old L.olgensis plantation forest

图3 2014年8月模拟氮沉降对26年生落叶松人工林根系和土壤异养呼吸速率的影响Fig.3 Root and heterotrophic respiration rate under simulated N deposition in a 26-year-old L.olgensis plantation forest in August 2014

2014年，随模拟氮沉降量增加，年平均土壤呼吸速率在低氮处理下显著升高(P<0.05)，在中氮和高氮处理下显著降低(P<0.05)(图1)。5～8月土壤呼吸速率逐渐升高，到8月达到最大值，而后逐渐降低，呈明显单峰型(图2)。5月各处理间的土壤呼吸速率差异不显著(P>0.05)。6～9月中氮和高氮处理的土壤呼吸速率均显著低于低氮处理和对照(P<0.05)，各月份内N2和N3分别比CK降低24.55%、21.3%、25.67%、18.88%(P<0.05)和28.2%、28.84%、32.63%、42.97%(P<0.05)；低氮处理的土壤呼吸速率均高于对照(P>0.05)，各月份内N1分别比CK提高12.63%、12.11%、13.01%、5.86%。10月，土壤呼吸速率迅速降低，各处理间差异缩小，高氮处理显著低于低氮处理(P<0.05)(图2)。

2.2氮沉降对落叶松人工林根呼吸和异养呼吸的影响

落叶松人工林根系呼吸速率在各处理间差异不显著(P>0.05)，与对照相比，氮沉降处理下的根呼吸速率均有提高的趋势，提高程度以中氮处理较大(图3)。根系生物量密度和氮浓度随氮沉降增加均有所改变，二者在低氮处理下与对照差异不显著(P>0.05)；中氮和高氮处理下根密度显著降低(P<0.05)，根系氮浓度显著升高(P<0.05)(表1)。

表12014年8月模拟氮沉降对26年生落叶松人工林根生物量密度和根系氮浓度的影响

Table1RootbiomassdensityandNconcentrationundersimulatedNdepositionina26-year-oldL.olgensisplantationforestinAugust2014

处理Treatment密度Biomassdensity(g·m-2)氮浓度Nconcentration(g·kg-1)CK50．79±3．39a10．99±0．35bN153．10±3．67a11．13±0．18bN234．54±3．39b12．44±0．22aN334．96±1．81b12．84±0．40a

注：表中数据为平均值±标准误差(n=15)，不同字母表示各处理间差异显著(P<0.05)。

Note:Data for mean±standard(n=15)；different letters indicate significant difference among treatments(P<0.05).

氮沉降处理对土壤异养呼吸速率的影响较大，在中氮和高氮处理下显著降低(P<0.05)，在低氮处理下与对照间差异不显著(P=0.32)，但土壤异养呼吸速率有升高的趋势(图3)。各处理下土壤微生物生物量碳变化也存在差异，随氮沉降量增加呈先升高后降低趋势，低氮处理显著提高土壤微生物生物量碳(P<0.05)，中氮和高氮处理与对照无显著差异(P>0.05)(图4)。

图4 2014年8月模拟氮沉降对26年生落叶松人工林土壤微生物生物量碳的影响Fig.4 Soil microbial biomass carbon under simulated N deposition in a 26-year-old L.olgensis plantation forest in August 2014

2.3氮沉降处理下落叶松人工林土壤呼吸与土壤温湿度的关系

各氮沉降处理下土壤呼吸速率均与5和10 cm土壤温度呈指数正相关关系(P<0.01)(表2)，且变化趋势与土壤温度季节性变化一致，均在8月达到最高值(图2)。不同处理下土壤呼吸的温度敏感性有所差异，相比对照，两个土层的Q10值均在低氮处理下增加，在中氮和高氮处理下降低，各处理下土壤10 cm处的Q10值均高于5 cm处(表2)。

表2模拟氮沉降下26年生落叶松人工林土壤呼吸速率与土壤温度的指数模型和Q10值

Table2ExponentialmodelsofsoilrespirationandsoiltemperatureandQ10undersimulatedNdepositionina26-year-oldL.olgensisplantationforest

处理Treatment土壤深度Soildepth(cm)abR2PQ10CK50．56540．07140．6902<0．00012．04100．56250．07640．7078<0．00012．15N150．48800．07660．7497<0．00012．15100．40110．08950．6902<0．00012．45N250．53330．06730．6922<0．00011．96100．48710．07340．7224<0．00012．08N350．61960．06540．6548<0．00011．92100．59210．07220．6753<0．00012．06

注：指数模型：RS=aebTRS.土壤呼吸速率；a,b.回归系数；e.常数(2.718281828)；T.土壤温度

Note:Exponential model:RS=aebTRS. Soil respiration rate;a,b. Regression coefficient; e. Constant;T. Soil temperature

不同氮沉降处理下土壤呼吸速率与各土层土壤湿度无显著相关(P>0.05)。

3 讨论

3.1 氮沉降对落叶松人工林土壤呼吸的影响

模拟氮沉降初期(2013年)，各月份土壤呼吸速率在氮沉降处理下与对照间差异不显著(P>0.05)(图2)，而年平均土壤呼吸速率显著高于对照(P<0.05)(图1)，说明短期的氮沉降能在一定程度上促进土壤呼吸。以往研究发现短期氮添加提高兴安落叶松人工林[32]以及季风林[20]的土壤呼吸速率，与本研究结果一致。氮沉降处理促进土壤呼吸可能与森林生态系统土壤的氮素水平和状态有关[33]，可能原因是施氮提高土壤有效氮水平加强微生物对氮素的固定、提高细根对氮素的吸收利用率以及加速土壤氮矿化，进而提高土壤呼吸强度。

氮沉降一年后(2014年)，低氮处理仍促进土壤呼吸(P<0.05)，而中氮和高氮处理则显著抑制土壤呼吸(P<0.05)，并且抑制效应随氮沉降水平提高而增加(图2)，说明氮沉降对土壤呼吸的影响存在阈值效应[19,34]，与以往研究结果一致[8,10～11,19]。氮沉降处理显著影响土壤呼吸速率，可能与土壤呼吸组分的变化有关。土壤呼吸作为土壤碳排放的主要过程之一，包括自养呼吸(根呼吸)和异养呼吸(微生物呼吸)两部分，二者对氮沉降的总响应决定土壤呼吸的变化。本研究中，氮沉降对根呼吸速率无显著影响(P>0.05)(图3)，说明氮沉降处理下根呼吸的变化对土壤呼吸变化的贡献不大。以往研究表明根呼吸速率受根生物量以及氮浓度共同影响[35]，并随细根生物量密度[35]和氮浓度[36～37]的增加而提高。本研究中氮和高氮处理根密度显著低于对照和低氮处理(P<0.05)，而氮浓度显著高于对照和低氮处理(P<0.05)(表1)。因此，氮沉降对根呼吸速率无显著影响可能与细根生物量密度降低和氮浓度升高的共同作用有关。本研究中，土壤异养呼吸速率在中氮和高氮处理下受到抑制，在低氮处理下与对照差异不显著，但有升高的趋势，且变化趋势同土壤呼吸一致(图2～3)，说明异养呼吸的变化对土壤呼吸变化的贡献较大。异养呼吸主要是土壤微生物活动产生的，陆地生态系统中，土壤微生物大都生存在碳丰富而氮不足的环境中[37]。本研究土壤碳氮比为10，而土壤细菌的碳氮比一般为6[38]，相比微生物对碳和氮的需求，土壤氮素存在限制，进而抑制微生物的活性[39～40]并降低其生物量[41]。低氮处理提高土壤中的氮含量，缓解氮素对微生物的限制，促使微生物活性提高(图3)[39～40]，同时微生物生物量碳显著增加(图4)[41]，二者的共同作用促使异养呼吸速率提高，从而间接提高土壤呼吸速率。然而生态系统的氮输入存在阈值效应[34]，随氮沉降量的增加，氮素输入达到阈值从而影响土壤微生物和林分根系生长，中氮和高氮处理的微生物生物量碳与对照相间无显著差异(图4)，表明高水平氮沉降并未改变微生物生物量，然而中氮和高氮处理下根生物量密度显著降低(表1)，导致根际有机质分解和释放减少，进一步抑制土壤微生物活性[10]，降低异养呼吸速率，进而导致土壤呼吸速率降低。李伟斌等在长白山阔叶红松林中模拟氮沉降试验，研究发现土壤呼吸速率在低氮(2.3 g·m-2·a-1N)和中氮(4.6 g·m-2·a-1N)处理下均有所提高，在高氮(6.9 g·m-2·a-1N)处理下降低，也认为氮沉降对土壤呼吸存在阈值效应[19]。

随氮沉降时间延长，综合两个生长季内土壤呼吸速率的变化情况，低氮处理均显著促进土壤呼吸速率，而中氮和高氮处理则由促进转为抑制效应，与孙涛[32]模拟氮沉降前2年的研究结果一致，表明氮沉降可能存在累积效应，长时间持续高浓度的氮沉降处理会抑制土壤呼吸作用。

3.2氮沉降处理下温度和湿度对落叶松人工林土壤呼吸的影响

土壤温度变化也是影响土壤呼吸速率的主要因素[42]。本研究不同模拟氮沉降处理下土壤呼吸速率均与土壤温度(5，10 cm)显著相关(P<0.01)，可以解释土壤呼吸速率变化的绝大部分[14]。然而不同氮沉降处理下的土壤呼吸的温度敏感性(Q10)存在差异，说明不同水平的氮沉降处理改变了土壤呼吸的温度敏感性。随土壤温度升高，低氮处理土壤微生物和土壤酶活性相应增强，微生物对氮的利用率提高，促进土壤有机质分解[43]，从而表现出异养呼吸强度提高，间接提高土壤呼吸速率；而中氮和高氮处理的阈值效应导致土壤微生物和酶活性相应降低，从而表现出异养呼吸强度降低，间接降低土壤呼吸速率(图2)。本研究10 cm处Q10值均高于5 cm，表明10 cm土壤温度变化可以更好的解释土壤呼吸速率的变化趋势。

一般地，土壤湿度也是影响土壤呼吸速率的主要因素之一。当土壤过于干旱或者土壤湿度过大甚至发生洪涝灾害时，都会造成土壤呼吸速率急剧降低[44]。以往研究发现，当土壤湿度低于15%[45]或超过60%[44]时，水分成为限制植物根系生长和微生物活动的主要条件，土壤呼吸速率与土壤湿度显著相关。本研究土壤呼吸与土壤湿度间无显著相关性，原因可能是土壤湿度处于15%～55%，并未限制林分根系的生长以及土壤微生物的活动，说明当土壤湿度处于合适范围时，氮沉降处理不能改变土壤呼吸和土壤湿度间的关系。

研究结果表明：在中龄落叶松人工林及暗棕壤条件下：(1)短期低水平氮沉降提高土壤微生物的生物量及其活性，而高水平氮沉降则未表现出显著影响；(2)短期氮沉降或连续低水平氮沉降加快土壤碳排放过程，促进土壤和大气的碳循环过程，高水平氮沉降则减缓土壤碳排放过程，有利于短期内土壤碳的固持。

致谢感谢东北林业大学王昌亮、李雯和张书娜硕士在野外和实验室内工作中给予的帮助。

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《植物研究》荣获“2015年中国高校技术类优秀期刊”奖

National “twelve five” scientific and technological project.

introduction：ZHANG Jiao(1990—),female,Master,Forestry college of Northeast Forestry University.

date:2016-01-05

EffectofSimulatedNDepositiononSoilRespirationinaLarixolgensisPlantationForest

ZHANG Jiao HAO Long-Fei WANG Qing-Cheng*FU Jiao-Jiao ZHU Kai-Yue

(Northeast Forestry University,Harbin 150040)

A two-year simulated N deposition experiment was conducted to explore the effects of different levels of nitrogen(N)deposition on soil respiration, with four different N supply levels, including control(CK, 0 g·m-2·a-1N), low(N1, 5 g·m-2·a-1N), intermediate(N2, 10 g·m-2·a-1N)and high level(N3, 15 g·m-2·a-1N), in a 26-year-oldLarixolgensisplantation forest in Mao’ershan experimental forest farm of northeast forestry university. Average annual soil respiration rate under different treatments was significantly promoted in the first year(P<0.05); Average annual soil respiration rate and heterotrophic respiration rate were significantly decreased under N2 and N3 treatments(P<0.05), respectively, and average annual soil respiration rate was significantly increased(P<0.05), heterotrophic respiration rate had no difference compared with control(P>0.05)under N1 treatment, in the second year. Soil microbial biomass carbon was significantly increased under N1 treatment(P<0.05), while N2 and N3 had no difference compared with control(P>0.05); Significantly positive exponential relationship was detected between soil respiration and soil temperature in 5 and 10 cm(P<0.01). The temperature sensitivity of soil respiration(Q10)in both soil layer was increased under N1 treatment and decreased under N2 and N3 treatments compared with control, respectively. Soil respiration rate and its temperature sensitivity were altered under different N deposition levels, suggesting that the progress of soil carbon emission was accelerated under low levels of N deposition and slowed down under relatively high levels of N deposition in a short period.

Larixolgensis;plantation forest;N deposition;soil respiration;root respiration;heterotrophic respiration

国家“十二五”科技支撑项目(2011BAD37B02)

张娇(1990—)，女，硕士研究生，主要从事森林生态学研究。

* 通信作者：E-mail：wqcnefu@163.com

2016-01-05

* Corresponding author：E-mail：wqcnefu@163.com

S718.55；S714.5

A

10.7525/j.issn.1673-5102.2016.04.016