园林绿地生态系统养分动态及其利用效率研究.pdf

安徽农业大学 博士学位论文 园林绿地生态系统养分动态及其利用效率研究 姓名：张凯 申请学位级别：博士 专业：森林培育 指导教师：徐小牛 20100601 摘要 城市生态环境由于受到人为活动较大强度的干扰，其空气、水分、热量、土壤条 件都具有不同于森林生态系统的特性，特别是绿地土壤的特性更是园林树木能否良好 生长的重要影响因素本研究选取生长于合肥市城市环境中的主要园林树木，通过分 析其养分季节动态变化、养分利用效率、养分再吸收比例和氮磷比等指标以及园林树 木树冠下土壤部分化学性质和碳氮转化特点的研究，试图为园林树木的养护管理提供 可行的管理措施和理论依据 合肥城市绿地土壤受到较大的人为扰动，特别是建筑垃圾等的污染严重土壤缺 乏自然发育层次，紧实、容重高，大多数土壤偏碱性土壤具有明显的缺氮特征磷 的分布极不规律，不同地点差异极大不同绿地的表层0 ．1 0c m 土壤，其p H ( H 2 0 ) 的平均值为7 ．7 0 、p H ( K C l ) 的平均值为6 ．8 0 ，电导率( E C ) 的均值为1 4 7 ．6g S ·c m - 1 全氮含量变动在0 ．7 0 一2 ．3 0g ．k g ～；全磷含量变动在6 4 ．18 ．31 4 4 ．5 4m g ·k g ～；速效磷含量 在1 ．0 5 —1 3 0 ．3 0m g ‘k g ～；钾含量为5 ．1 2 一1 1 ．0 2g ·k g ～；钠含量为2 ．4 9 ．5 ．3 5g ·k g ～；钙含 量为6 ．2 2 ．1 3 1 ，8 0g ·k g 一；镁含量为4 ．9 9 ．1 2 ．1 6g ·k g ～。

表层0 ．1 0c m 土壤中，蜀山森林公园枫香林下可溶性有机碳( D O C ) 含量最高 ( 2 3 4 ．4 8m g ·k g 1 ) ，而校园绿地枫香林D O C 含量最低( 9 6 ．6 6m g ·k g ) ；表层1 0 ．3 0c m 土层中，蜀山马尾松林下D O C 含量最高( 1 0 5 ．9 1m g ·k g J ) ，而环城公园雪松林下的 最低( 7 5 ．3 5m g ·k g 1 ) 表层O ．1 0 c m 土壤中，蜀山森林公园马尾松林铵态氮含量最高( 1 4 ．2 8m g ·k 9 1 ) ， 而环城公园雪松林最低( 4 ．5 1m g ·k g ) ；表层l O ．3 0e m 土层中，蜀山森林公园马尾松 铵态氮含量最高( 1 3 ．2 7m g ·k g ) ，而环城公园雪松林最低( 3 ．0 5 Ⅱ培·k g 以) 表层0 ．1 0 c m 土壤中，校园绿地雪松林硝态氮含量最高( 1 5 ．8 0m g ·k g 以) ，而蜀山 森林公园马尾松枫香混交林最低( 7 ．4 2m g ·k g J ) ；表层1 0 ．3 0e m 土层中，校园绿地雪 松林硝态氮含量最高( 1 4 ．6 3m g ·k g 。

) ，而蜀山森林公园马尾松枫香混交林最低( 6 ．3 7 m g ·k g 1 ) 现场培养结果显示，校园绿地雪松林( U C C ) 0 ．1 0c m 土壤D O C 转化速率为2 6 9 ．7 5 l a g ·k g - i ．d 一，1 0 —3 0c m 土壤为一3 2 3 ．1 ll a g ·k g “ l o d ～移位交换培养试验显示，校园绿地雪 松林下0 - 1 0c m 土壤移植于蜀山马尾松林( S P M ) 和环城公园雪松林( H P C ) 下培养 的土壤D O C 转化速率分别为4 2 0 ．7 5l a g ·k g “ lo d 以和19 5 ．5 4l a g ·k g “ 1 0 d ～，而l0 3 0c n l 土 壤则分别为- 2 3 6 ．1 9l a g ·k g “ l o d 和．1 6 9 ．5 8g g ·k g “ 1 ·d 一 环城公园雪松林0 —1 0c m 土壤D O C 转化速率为2 0 ．6 1 嵋·k g ' 1o d ～，1 0 ．3 0c m 土壤 为一1 6 ．3 4 嵋·k g ' l ·d ～移位交换培养试验显示，环城公园雪松林O ．1 0e m 土壤移植于校 园绿地雪松林和蜀山马尾松林下培养的土壤D O C 转化速率分别为7 0 ．2 9l a g ·k g “ ! o d 。

1 和9 3 ．9 2 “g ·k g “ l o d 一，而1 0 —3 0c m 土壤则分别为5 1 ．6 4l a g ·k g - I o d J 和．1 2 3 ．5 4 嵋·k g “ l o d ～ 蜀山马尾松林0 ．1 0c m 土壤D O C 转化速率为2 8 5 ．4 2 嵋·k g “ l o d 一，1 0 ．3 0c m 土壤为 - 2 1 3 ．1 8g g ·k g - l o d ．1 移位交换培养试验显示，蜀山马尾松林0 ．1 0c m 土壤移植于校园 绿地雪松林和环城公园雪松林下培养的土壤D O C 转化速率分别为5 2 5 ．3 5g g o k g “ l ·d 1 和6 8 9 ．7 9p 矿k g 1 ·d - 1 ，而1 0 - 3 0c m 土壤则分别为·1 8 2 ．7 6 “g ·k g ' l o d 以和．2 1 1 ．7 1 烬·k g - 1 0 d ～ 校园绿地枫香林( U C L ) 0 ．1 0c m 土壤D O C 转化速率为8 ．1 7g g ·k g - 1 0 d 一，1 0 ．3 0c m 土壤为- 2 5 4 ．8 2 岭·k g - 1 , d - 1 。

移位交换培养试验显示，校园绿地枫香林下O ．1 0c m 土壤 移植于蜀山枫香林( S P L ) 下培养的土壤D O C 转化速率为4 9 ．9 3 ¨g ·k g “ l ·d ～，而1 0 ．3 0 c m 土壤为．3 3 7 ．9 1I - t g ·k g “ l o d ～ 蜀山枫香林0 ．1 0c m 土壤D O C 转化速率为．1 6 8 ．3 5I ．t g ·k g “ ! o d ～，1 0 ．3 0c m 土壤为 2 9 0 ．2 1 “g ·k g - I o d 一移位交换培养试验显示，蜀山枫香林0 ．1 0c m 土壤移植于校园绿 地枫香林培养的土壤D O C 转化速率为一2 1 ．3 3I - t g ·k g “ l o d ～，而1 0 ．3 0c m 土壤为2 7 0 ．9 3 l l g ·k g “ 1 ·d 一 校园绿地雪松林0 - 1 0c m 土壤的氨化速率、硝化速率和矿化速率分别为．2 1 ．3 2 l a g ·k g “ 1 0 d ～，5 0 ．8 6l a g ·k g “ l o d d 和4 ．0 9l a g ·k g - 1o d ．1 ，1 0 - 3 0c m 土壤分别为．5 1 ．2 0 p 矿k g “ l o d ～，3 9 ．1 4g g ·k g - l o d d 和1 3 ．4 0l a g ·k g “ l o d ～。

移位交换培养试验显示，校园绿地 雪松林下0 ．1 0c m 土壤移植于蜀山马尾松林和环城公园雪松林下培养的土壤的净氨化 速率分别为1 ．7 8g g ·k g “ l o d ‘1 和- 2 1 ．3 5p 扩k g ' l ·d 一，1 0 - 3 0c m 土壤分别为．4 8 ．8 1 I ．t g ·k g ' l o d 以和一5 6 ．2 7I ．t g ·k g ' l o d ～；0 - 1 0c m 土壤净硝化速率分别为6 1 ．5 3l a g ·k g “ l o d 1 和 4 7 ．9 51 ．t g ·k g “ 1 0 d 一，1 0 - 3 0c m 土壤分别为2 0 ．1 9 肛g ·k g “ l o d 1 和6 4 ．7 8P ．g ·k g ' l o d ～；0 ．1 0c m 土壤净矿化速率分别为6 ．0 7g g ·k g - I o d ‘1 和9 ．5 9I ．t g ·k 昏1 ·d 一，1 0 —3 0c m 土壤分别为 2 8 ．6 2P , g ·k g l o d ～a n d2 5 ．5 3 腭·k g - 1 ·d ．‘ 环城公园雪松林0 ．1 0c m 土壤的氨化速率、硝化速率和矿化速率分别为．3 3 ．8 l I ．t g ·k g “ l ·d ～，7 5 ．0 9g g ·k g - 1 0 d ．1 和4 1 ．2 9 烬·k g 。

1 ·d - 1 ，l O 一3 0c m 土壤分别为．2 1 ．0 6 1 ．t g ·k g “ l o d ～，6 5 ．9 7 烬·k g “ 1 0 d 和4 4 ．9 1I ．t g ·k g - I o d ～移位交换培养试验显示，环城公园 雪松林下0 ．1 0c m 土壤移植于校园绿地雪松林和蜀山马尾松林下培养的土壤的净氨化 速率分别为一3 4 ．7 5l a g ·k g - 1 ·d 和．3 2 ．9 1 l a g ·k g - 1 ．d ～，1 0 - 3 0c m 土壤分别为．2 3 ．2 4 l l g ·k g - l ·d ．1 和- 2 ．4 7p g ·k g - 1 0 d ～；0 - 1 0c m 土壤净硝化速率分别为5 1 ．9 2g g ·k g “ l o d 1 和 8 3 ．0 8l a g ·k g “ 1 0 d ～，1 0 —3 0c m 土壤分别为7 5 ．6 9l a g ·k g - 1 0 d ‘1 和5 7 ．1 0p 酽k g ' l ·d 一；0 ．1 0c m Ⅱ 土壤净矿化速率分别为1 7 ．1 7g g ·k g - 1 0 d ’1 和5 0 ．1 8I ．t g ·k g - id - 1 ，1 0 ．3 0c m 土壤分别为 2 6 ．2 2g g ·k g “ 1 ．d ～a n d2 7 ．31 嵋·k g “ I ．d ～。

蜀山马尾松林O ．1 0c m 土壤的氨化速率、硝化速率和矿化速率分别为．1 2 4 ．1 4 l a g ·k g “ l ·d 一，8 1 ．9 2 昭·k g “ l o d 4 和4 2 ．2 3 烬·k g “ l o d ～，1 0 - 3 0c m 土壤分别为．1 2 1 ．1 7 嵋·k g ' l ·d ～，3 9 ．51 腭·k g - I o d d 和一4 0 ．8 3 烬·k g ' 1 ．d 一移位交换培养试验显示，蜀山马尾 松林下0 ．1 0c m 土壤移植于校园绿地雪松林和环城公园雪松林下培养的土壤的净氨化 速率分别为- 1 4 1 ．1 7 烬·k g “ t o d 以和- 1 4 9 ．1 4l a g ·k g - 1 0 d ～，1 0 ．3 0c I T I 土壤分别为．1 2 7 ．1 8 p 矿k g “ l o d ’1 和- 1 2 4 ．1 2g g ·k g - I ·d - 1 ；O - 1 0c m 土壤净硝化速率分别为1 3 9 ．0 1 鹇·k g - l o d ．1 和1 3 2 ．2 3I x g ·k g - 1 0 d - 1 ，1 0 - 3 0c m 土壤分别为9 0 ．8 2l x g ·k g - 1 0 d ‘1 和7 5 ．7 4I ．t g ·k g - 1 ．d - 1 ：O ．1 0 c m 土壤净矿化速率分别为- 2 ．1 6l a g ·k g “ l ·d J 和一1 6 ．9 lg g ·k g “ 1 ．d ～，1 0 ．3 0c m 土壤分别 为一1 8 ．1 8l a g ·k g “ l o d 叫和一4 8 ．3 8g g ·k g “ i o d 一。

校园绿地枫香林O ．1 0c m 土壤的氨化速率、硝化速。