本文關(guān)鍵詞：不同土地利用類型下河岸帶草本植物葉片與土壤N、P化學(xué)計(jì)量特征研究

  更多相關(guān)文章： 河岸帶 化學(xué)計(jì)量 土地利用 限制性元素 群落穩(wěn)定性

【摘要】：河岸帶是連接河流生態(tài)系統(tǒng)與陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要紐帶,其地處水陸交界區(qū),具有明顯的邊緣效應(yīng),并經(jīng)由水-土壤-植被系統(tǒng),對水陸間的物質(zhì)流、信息流和生物流發(fā)揮著廊道、過濾器和屏障的功能。隨著農(nóng)業(yè)與城鎮(zhèn)化發(fā)展,人類活動(dòng)已經(jīng)對河岸帶及水體環(huán)境的影響逐漸凸顯。河岸帶通過一系列復(fù)雜的物理、生物以及生物化學(xué)循環(huán)過程實(shí)現(xiàn)對氮素和磷素的截留轉(zhuǎn)化,而河岸帶土地利用狀況是影響植被和土壤結(jié)構(gòu)功能,改變河岸帶對氮、磷截留轉(zhuǎn)化過程和效率的重要驅(qū)動(dòng)與約束因素。 氮和磷是植物生命活動(dòng)中所必需的營養(yǎng)元素,是大多數(shù)生態(tài)系統(tǒng)中最主要的兩種限制性元素,氮和磷彼此獨(dú)立而又相互影響,在植物的生長、發(fā)育、群落組成以及生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能等方面發(fā)揮著重要的作用。借助于化學(xué)計(jì)量學(xué)手段,我們不僅能了解環(huán)境要素與生物組成元素間的關(guān)系,還有助于理解環(huán)境作用對生物生長發(fā)育、群落動(dòng)態(tài)以及生態(tài)系統(tǒng)過程的影響,因此通過研究不同土地利用格局下河岸帶氮、磷生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征,有助于深入了解受人為活動(dòng)影響的河岸帶植物與土壤營養(yǎng)元素現(xiàn)狀及變化趨勢,對今后保護(hù)流域健康環(huán)境,加強(qiáng)對流域環(huán)境管理及土地利用合理規(guī)劃具有重要意義。 本研究于2011年5月、7月、9月對太湖流域宜興市地區(qū)三種土地利用類型(林地、農(nóng)田、村鎮(zhèn))相鄰河岸帶草本植物葉片及土壤氮、磷化學(xué)計(jì)量特征進(jìn)行了研究,運(yùn)用生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)原理,結(jié)合野外施肥實(shí)驗(yàn)對太湖流域河岸帶植物生長限制性因子進(jìn)行判斷和驗(yàn)證,同時(shí)研究了植物與土壤氮磷含量關(guān)系,在此過程中以動(dòng)態(tài)平衡調(diào)節(jié)系數(shù)對不同土地利用類型群落穩(wěn)定性進(jìn)行了探討,并得出以下結(jié)果： 1、三種土地利用類型河岸帶土壤全氮(STN)含量在三個(gè)時(shí)期均呈先降低后升高趨勢。5月與7月三種土地利用類型STN含量無顯著性差異,9月村鎮(zhèn)土地利用類型河岸帶土壤STN含量最低且與林地農(nóng)田土地利用類型含量相比差異顯著(p0.05)。農(nóng)田土地利用類型河岸帶土壤全磷(STP)含量在三個(gè)時(shí)期中均顯著低于林地與村鎮(zhèn)土地利用類型(p0.05)。 2、比較三個(gè)土層之間土壤STN與STP含量發(fā)現(xiàn)各土地利用類型中土壤表層STN與STP含量最高。7月林地土地利用類型表層土壤STN含量顯著高于農(nóng)田與村鎮(zhèn)類型(p0.05)。三個(gè)時(shí)期農(nóng)田土地利用類型表層土壤STP含量顯著低于其他兩種土地利用類型(p0.05)。 3、三種土地利用類型下河岸帶植物葉片全氮(TN)含量隨著植物生長逐漸增加,而植物葉片平均全磷(TP)含量則在7月最高。7月農(nóng)田土地利用類型河岸帶植物TN、TP含量顯著高于林地與村鎮(zhèn)類型(p0.05),9月村鎮(zhèn)土地利用類型的植物TP含量顯著高于林地土地利用類型(p0.05)。 4、不同土地利用類型間植物和土壤氮磷比顯著性差異結(jié)果顯示,9月份村鎮(zhèn)土地利用類型河岸帶植物葉片TN:TP顯著低于林地與農(nóng)田類型(p0.05),農(nóng)田土地利用類型在0-30cm土壤中以及三個(gè)土層中STN:STP均顯著高于林地與村鎮(zhèn)土地利用類型(p0.05)。 5、依據(jù)本研究中植物TN:TP結(jié)果及野外驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果,太湖流域河岸帶植物生長受N限制作用。 6、林地土地利用類型中河岸帶植物與土壤氮磷含量相關(guān)性不顯著(p0.05),農(nóng)田土地利用類型植物與土壤氮含量相關(guān)性低于村鎮(zhèn)土地類型。植物與土壤磷含量相關(guān)性低于氮元素相關(guān)性,表明農(nóng)田與村鎮(zhèn)磷元素較氮元素受環(huán)境中外源營養(yǎng)元素干擾更明顯。 7、根據(jù)7月林地、農(nóng)田和村鎮(zhèn)土地利用類型植物與土壤N：P得出動(dòng)態(tài)平衡調(diào)節(jié)系數(shù),結(jié)果表明三種土地利用類型河岸帶植物群落對環(huán)境中元素變化的調(diào)節(jié)能力及群落穩(wěn)定性由大到小為林地土地利用類型村鎮(zhèn)土地利用類型農(nóng)田土地利用類型。 以上研究結(jié)果表明,本地區(qū)土地利用影響下河岸帶植物土壤氮、磷出現(xiàn)某種程度的分異。長期的過量氮磷肥的輸入已經(jīng)造成農(nóng)田土地利用類型河岸帶植物對氮磷吸收量高而土壤滯留能力低,植物群落穩(wěn)定性下降。林地土地利用類型群落穩(wěn)定性高,其植物與土壤,特別是表層土壤對氮和磷滯留能力較高,村鎮(zhèn)土地利用類型植物與土壤含磷量高可能與生活污水的輸入以及植物為適應(yīng)環(huán)境而形成的生存策略有關(guān)。同時(shí)判定N為本研究區(qū)河岸帶植物限制性元素。
【關(guān)鍵詞】：河岸帶 化學(xué)計(jì)量 土地利用 限制性元素 群落穩(wěn)定性
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：S154.4
【目錄】：

• 摘要6-9
• Abstract9-12
• 目錄12-15
• 第一章 緒論15-22
• 1.1 研究背景15-19
• 1.1.1 河岸帶對氮、磷的截留轉(zhuǎn)化作用15-17
• 1.1.2 氮、磷元素化學(xué)計(jì)量特征研究進(jìn)展及應(yīng)用17-19
• 1.2 研究意義19-20
• 1.3 研究現(xiàn)狀與研究內(nèi)容20-22
• 第二章 研究地選取及概況22-24
• 2.1 地理位置及地形地貌22
• 2.3 氣候特征22
• 2.4 植被與土壤特征22-23
• 2.5 河流概況23-24
• 第三章 不同土地利用類型河岸帶土壤與植物N、P特征24-38
• 3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及研究方法24-27
• 3.1.1 研究對象的選取24-25
• 3.1.2 樣點(diǎn)設(shè)置與樣品采集25-26
• 3.1.3 樣品處理26-27
• 3.1.4 元素測定27
• 3.2 數(shù)據(jù)處理27
• 3.3 結(jié)果27-32
• 3.3.1 不同時(shí)期三種土地利用類型土壤N、P平均含量特征27-28
• 3.3.2 不同時(shí)期三種土地利用類型各層土壤N、P含量特征28-30
• 3.3.3 不同時(shí)期不同土地利用類型下植物葉片N、P含量特征30-31
• 3.3.4 不同土地利用類型下植物與土壤N：P特征31-32
• 3.4 討論32-36
• 3.4.1 不同時(shí)期不同土地利用類型下土壤氮、磷的特征分析32-33
• 3.4.2 不同土地利用類型下土壤氮素分層差異特征33-34
• 3.4.3 不同時(shí)期不同土地利用類型對植物氮、磷的影響34-35
• 3.4.4 不同土地利用類型下植物與土壤N：P特征分析35-36
• 3.4.5 植物生長的限制性營養(yǎng)元素的判斷36
• 3.5 小結(jié)36-38
• 第四章 河岸帶植物生長限制因子的野外施肥驗(yàn)證38-44
• 4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與研究方法38-39
• 4.1.1 施肥實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)38-39
• 4.1.2 測定方法39
• 4.2 數(shù)據(jù)處理39
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果39-41
• 4.3.1 N、P添加對植物群落葉片N、P含量的影響39-40
• 4.3.2 N、P添加對土壤N、P含量的影響40-41
• 4.3.3 施肥實(shí)驗(yàn)對植物N：P的影響41
• 4.4 討論41-43
• 4.4.1 添加實(shí)驗(yàn)中植物葉片與土壤氮磷含量總體特征41-42
• 4.4.2 N：P及限制性元素42-43
• 4.5 小結(jié)43-44
• 第五章 植物與土壤N、P間關(guān)系及群落穩(wěn)定性機(jī)制的討論.44-49
• 5.1 研究方法44
• 5.2 數(shù)據(jù)處理44
• 5.3 結(jié)果與分析44-46
• 5.3.1 植物與土壤NP相關(guān)性分析44-45
• 5.3.2 植物與土壤N：P關(guān)系方程擬合及其與群落穩(wěn)定性間關(guān)系45-46
• 5.4 討論46-48
• 5.4.1 不同土地利用類型間植物與土壤養(yǎng)分含量關(guān)系46-47
• 5.4.2 化學(xué)計(jì)量穩(wěn)態(tài)與群落穩(wěn)定性分析47-48
• 5.5 小結(jié)48-49
• 第六章 總結(jié)與展望49-52
• 6.1 總結(jié)49-50
• 6.2 展望50-52
• 參考文獻(xiàn)52-60
• 致謝60-61

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 韓文軒;吳漪;湯璐瑛;陳雅涵;李利平;賀金生;方精云;;北京及周邊地區(qū)植物葉的碳氮磷元素計(jì)量特征[J];北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年05期

2 張文彥;樊江文;鐘華平;胡中民;宋璐璐;王寧;;中國典型草原優(yōu)勢植物功能群氮磷化學(xué)計(jì)量學(xué)特征研究[J];草地學(xué)報(bào);2010年04期

3 楊惠敏;王冬梅;;草-環(huán)境系統(tǒng)植物碳氮磷生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)及其對環(huán)境因子的響應(yīng)研究進(jìn)展[J];草業(yè)學(xué)報(bào);2011年02期

4 岳雋,王仰麟;國內(nèi)外河岸帶研究的進(jìn)展與展望[J];地理科學(xué)進(jìn)展;2005年05期

5 高超,張?zhí)伊?吳蔚東;太湖地區(qū)農(nóng)田土壤養(yǎng)分動(dòng)態(tài)及其啟示[J];地理科學(xué);2001年05期

6 劉付程,史學(xué)正,潘賢章,于東升;太湖流域典型地區(qū)土壤磷素含量的空間變異特征[J];地理科學(xué);2003年01期

7 何亞婷;齊玉春;董云社;彭琴;肖勝生;劉欣超;;外源氮輸入對草地土壤微生物特性影響的研究進(jìn)展[J];地球科學(xué)進(jìn)展;2010年08期

8 戴照福;王繼增;程炯;劉婷琳;;流溪河流域菜地土壤磷素特征及流失風(fēng)險(xiǎn)分析[J];廣東農(nóng)業(yè)科學(xué);2006年04期

9 金相燦,葉春,顏昌宙,任丙相,張永春,汪小泉,汪耀斌;太湖重點(diǎn)污染控制區(qū)綜合治理方案研究[J];環(huán)境科學(xué)研究;1999年05期

10 王淑芳;王效科;歐陽志云;;密云水庫上游流域土壤有機(jī)碳和全氮密度影響因素研究[J];環(huán)境科學(xué);2012年03期

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本文編號(hào)：1018052