全球氣候變化正在改變森林生態(tài)系統(tǒng)的凈生產(chǎn)力,影響植被與土壤的碳交換,亞熱帶森林土壤碳庫如何響應(yīng)凋落物輸入改變?nèi)杂幸蓡枴１狙芯吭谀纤闭{(diào)工程中線源頭丹江口庫區(qū)的側(cè)柏(Platycladus orientalis(Linn.)Franco)人工林設(shè)置凋落物添加和去除實(shí)驗(yàn)(The Detritus Input and Removal Treatments,DIRT)(對(duì)照、無地上凋落物、無根、無碳輸入和雙倍地上凋落物處理),連續(xù)三年采集不同處理下的土壤做團(tuán)聚體篩分和密度分組,探究土壤不同組分碳氮庫和穩(wěn)定同位素對(duì)凋落物輸入調(diào)控的響應(yīng)。主要研究結(jié)果如下:(1)凋落物輸入處理對(duì)土壤團(tuán)聚體分布和有機(jī)碳的影響處理1年后和3年后,不同凋落物輸入處理影響不同粒徑團(tuán)聚體的土壤有機(jī)碳。不同凋落物輸入處理的土壤團(tuán)聚體組成中主要以250μm的大團(tuán)聚體為主,占土壤總量的52.7%-94.6%。處理2年后對(duì)照的團(tuán)聚體平均重量直徑(mean weight diameter,MWD)相比另外兩年較低,是因?yàn)榈?年(2000μm)的大團(tuán)聚體所占比例相比其他兩年較低。處理1年后小團(tuán)聚體(53μm)中去除根系和無輸入處理的有機(jī)碳含量顯著低于對(duì)照組,處理3年后大團(tuán)聚體(2000-250μm)和小團(tuán)聚體(53μm)中無碳輸入處理的有機(jī)碳含量也顯著低于對(duì)照組,說明減少根系新碳的輸入會(huì)降低不同粒徑土壤有機(jī)碳的含量。雙倍凋落物處理1年后的小團(tuán)聚體(53μm)、2年后的大團(tuán)聚體(2000-250μm)和3年后大團(tuán)聚體(2000-250μm)和小團(tuán)聚體(250μm)中都出現(xiàn)雙倍凋落物組土壤有機(jī)碳低于對(duì)照組,這證明“激發(fā)效應(yīng)”的存在,且效應(yīng)持續(xù)的時(shí)間較長(zhǎng)。(2)凋落物輸入處理對(duì)團(tuán)聚體輕重組的影響不同凋落物處理下各粒徑團(tuán)聚體輕重組的重量沒有顯著變化,而輕重組的有機(jī)碳和重組氮同位素(δ~(15)N)易受凋落物處理和團(tuán)聚體粒徑影響。不同粒徑團(tuán)聚體的輕組有機(jī)碳含量在不同處理下表現(xiàn)為去除根系和雙倍凋落物處理中新碳的輸入使輕組有機(jī)碳含量不變或增加,但減少了重組有機(jī)碳含量。各粒徑團(tuán)聚體中輕組的有機(jī)碳、總氮含量和碳氮比遠(yuǎn)高于重組,因?yàn)檩p組主要由植物殘?bào)w組成,但輕重組的總氮和碳氮比基本不受凋落物輸入調(diào)控影響,說明側(cè)柏的地上凋落物和根系對(duì)土壤碳庫的貢獻(xiàn)有限。輕組的δ~(13)C和δ~(15)N在不同團(tuán)聚體和凋落物處理之間沒有差異。重組δ~(13)C表現(xiàn)為去除根系處理促進(jìn)重碳同位素富集。重組的δ~(15)N在不同團(tuán)聚體之間表現(xiàn)53μm小團(tuán)聚體為正值,其他粒徑團(tuán)聚體為正值,這可能是53μm小團(tuán)聚體所結(jié)合的有機(jī)質(zhì)經(jīng)過的微生物分解過程最多,重氮同位素逐漸積累導(dǎo)致~(15)N富集造成的。同時(shí)重組中2000μm團(tuán)聚體的δ~(15)N顯著高于2000-250μm和250-53μm團(tuán)聚體,而輕組中2000μm團(tuán)聚體的總氮含量顯著低于2000-250μm和250-53μm團(tuán)聚體,這可能是由于大團(tuán)聚體對(duì)小團(tuán)聚體的包裹保護(hù)作用使得微生物偏向于利用大團(tuán)聚體中易于獲得的含氮化合物。綜上所訴,本研究表明去除根系和雙倍凋落物處理導(dǎo)致輕組有機(jī)碳含量增加而重組有機(jī)碳含量減少,證實(shí)“激發(fā)作用”的存在,但大團(tuán)聚體在空間上對(duì)其內(nèi)部小團(tuán)聚體的保護(hù)作用減少了小團(tuán)聚體氮的消耗。
【學(xué)位單位】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院武漢植物園)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S714
【部分圖文】：

技術(shù)路線

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 歐陽彩霞;;闊葉和杉木人工林對(duì)土壤碳氮庫的影響對(duì)比研究[J];花卉;2015年17期

2 陳玉平;吳佳斌;張曼;楊智杰;陳光水;;枯落物處理對(duì)森林土壤碳氮轉(zhuǎn)化過程影響研究綜述[J];亞熱帶資源與環(huán)境學(xué)報(bào);2012年02期

3 廖煒;李璐;吳宜進(jìn);史志華;;丹江口庫區(qū)土地利用變化與生態(tài)環(huán)境脆弱性評(píng)價(jià)[J];自然資源學(xué)報(bào);2011年11期

4 陳興芬;單承鶯;馬世宏;張衛(wèi)明;;側(cè)柏葉化學(xué)成分、生理活性及防脫發(fā)功能研究進(jìn)展[J];中國(guó)野生植物資源;2010年03期

5 王光軍;田大倫;閆文德;朱凡;項(xiàng)文化;梁小翠;;改變凋落物輸入對(duì)杉木人工林土壤呼吸的短期影響[J];植物生態(tài)學(xué)報(bào);2009年04期

6 李思悅;張全發(fā);;南水北調(diào)中線丹江口庫區(qū)主要生態(tài)環(huán)境問題及植被恢復(fù)[J];中國(guó)農(nóng)村水利水電;2008年03期

7 李月梅;王躍思;曹廣民;杜巖功;;開墾對(duì)高寒草甸土壤有機(jī)碳影響的初步研究[J];地理科學(xué)進(jìn)展;2005年06期

8 陳光水,楊玉盛,王小國(guó),謝錦升,高人,李震;格氏栲天然林與人工林根系呼吸季節(jié)動(dòng)態(tài)及影響因素[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2005年08期

9 陳世蘋,白永飛,韓興國(guó);穩(wěn)定性碳同位素技術(shù)在生態(tài)學(xué)研究中的應(yīng)用[J];植物生態(tài)學(xué)報(bào);2002年05期

10 盧金偉,李占斌;土壤團(tuán)聚體研究進(jìn)展[J];水土保持研究;2002年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 竇曉琳;森林恢復(fù)對(duì)土壤有機(jī)碳氮循環(huán)的影響[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（武漢植物園）;2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 金星;撫育剩余物堆肥對(duì)側(cè)柏和油松苗木的影響[D];北京林業(yè)大學(xué);2016年

本文編號(hào)：2814959