自工業(yè)革命以來,隨著工農業(yè)的不斷發(fā)展,氨(NH_3)和氮氧化物(NO_x)的排放量顯著增加。我國已經成為繼歐美之后全球第三大氮沉降區(qū)。大氣氮沉降會引起一系列的環(huán)境生態(tài)問題。因此,大氣氮沉降的研究引起了國內外學者們的不斷重視。凋落物作為生物與土壤間物質循環(huán)和營養(yǎng)流動的紐帶,森林生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分,其在維持森林水分平衡、群落結構及土壤肥力等方面有著重要的作用。選擇安徽省皖南地區(qū)亞熱帶常綠闊葉林,包括池州市石臺縣大山村的老齡林(約200a)、黃山市祁門縣渣灣林場的成熟林(80a)以及石臺縣磯灘鄉(xiāng)的中齡林(50a),開展模擬氮沉降試驗,實驗設計2個處理和1個對照,2個處理分別為:氮添加處理(100 kg N·hm~(-2)·a~(-1))和氮磷添加處理(100 kg N·hm~(-2)·a~(-1)+50 kg P·hm~(-2)·a~(-1)),在2014年4月至2017年3月的三年間,進行了林分凋落物收集,分析不同林齡林分凋落物量及其養(yǎng)分含量以及凋落物養(yǎng)分歸還量對模擬氮沉降的響應。主要結果如下。1、凋落物量以及動態(tài)變化養(yǎng)分添加提高了老齡林(200a)年凋落物量,N+P(8.19 t·hm~(-2)·a~(-1))N(7.57t·hm~(-2)·a~(-1))CK(7.05 t·hm~(-2)·a~(-1))。凋落物年動態(tài)呈現(xiàn)一定的波動,表現(xiàn)為先下降后上升,整體下降的趨勢。凋落物營養(yǎng)器官占凋落物總量的絕大部分(63%-92%),生殖器官占8%-37%。凋落物月動態(tài)模式呈現(xiàn)雙峰型,峰值分別主要出現(xiàn)在春季的4,5月和秋季的11月,養(yǎng)分添加在一定程度上提高了峰值;而最低值則出現(xiàn)在1,2月份。養(yǎng)分添加沒有改變凋落物的月動態(tài)模式。成熟林(80a)中,養(yǎng)分添加均提高了凋落物產量,N+P(9.46 t·hm~(-2)·a~(-1))N(8.82 t·hm~(-2)·a~(-1))CK(7.56 t·hm~(-2)·a~(-1))。其年動態(tài)呈現(xiàn)先上升后下降,整體上升的趨勢。凋落物營養(yǎng)器官占凋落物總量的73%-84%,而生殖器官占16%-27%。凋落物月動態(tài)模式在2015年4月至2016年3月呈現(xiàn)出明顯的雙峰模式,而其余年份除了4月的峰期明顯,在7月,8月,9月和11月均有峰值的出現(xiàn),而最低值則出現(xiàn)在1,2月份。在凋落物量較大的2014年和2015年5月,與對照相比,氮添加使凋落物量降低,表現(xiàn)出一定的抑制作用,而磷添加消除了該抑制作用。養(yǎng)分添加沒有改變凋落物的月動態(tài)模式。中齡林(50a)中,養(yǎng)分添加同樣提高了凋落物產量,N+P(8.11 t·hm~(-2)·a~(-1))N(7.49 t·hm~(-2)·a~(-1))≈CK(7.42 t·hm~(-2)·a~(-1)),氮添加的促進效果不明顯。除了氮添加外,其年動態(tài)整體表現(xiàn)為上升的趨勢。凋落物營養(yǎng)器官占凋落物總量的76%-86%,而生殖器官占14%-24%。凋落物月動態(tài)模式呈現(xiàn)出一定的單峰模式,其最明顯的峰值出現(xiàn)在12月份,而在4,5月份也有峰值的出現(xiàn),在峰值下,養(yǎng)分添加均表現(xiàn)為促進作用,最低值主要出現(xiàn)在1,2月份。在養(yǎng)分添加下,成熟林的年凋落物量均高于老齡林和中齡林。在對照林分中,中齡林的凋落物量高于老齡林,但是養(yǎng)分添加林分中,老齡林的凋落物量則高于中齡林的凋落物量。方差分析結果顯示,雖然養(yǎng)分添加和林齡對亞熱帶常綠闊葉林凋落物量會產生一定的影響,但是未達到相關水平,而年份與亞熱帶常綠闊葉林凋落物量之間存在著極顯著相關關系(p0.001)。2、凋落物養(yǎng)分含量在養(yǎng)分添加下三種林分的凋落物養(yǎng)分含量均表現(xiàn)為CNCaKMgP。與對照相比,養(yǎng)分添加提高了老齡林的N,C和P含量,而降低了Ca,K和Mg含量;成熟林中,養(yǎng)分添加提高了N含量,而降低了Ca和Mg含量。氮添加降低P和K含量,而氮磷添加后P和K含量提高了,C含量降低了;中齡林中,氮添加降低了N,P,Ca和Mg含量,而氮磷添加下這些養(yǎng)分含量則提高了,此外養(yǎng)分添加降低C含量�？傮w而言,三種林齡的對照林分凋落物養(yǎng)分含量表現(xiàn)為老齡林中齡林成熟林;而在氮添加以及氮磷添加處理下,成熟林的養(yǎng)分含量均高于老齡林和中齡林的養(yǎng)分含量。方差分析結果顯示,N,P,Ca和Mg含量與處理,年份以及林齡均表現(xiàn)出顯著的相關關系,并存在一定的交互作用;K含量與處理沒有相關關系,而與年份以及林齡存在顯著的相關關系;C含量與處理,年份以及林齡均沒有相關關系,說明C含量較為穩(wěn)定。3、凋落物養(yǎng)分歸還量在養(yǎng)分添加下三種林齡林分的凋落物養(yǎng)分歸還量均表現(xiàn)為CNCaKMgP。老齡林中,養(yǎng)分添加的林分,其K元素歸還量表現(xiàn)為NN+PCK,其他元素的歸還量均表現(xiàn)為N+PNCK;成熟林中,養(yǎng)分添加降低了Mg的歸還量,N,C,P,Ca和K元素的歸還量均表現(xiàn)N+PNCK;中齡林中,養(yǎng)分添加提高了K元素的歸還量,氮添加降低了其他養(yǎng)分元素的歸還量,而氮磷添加則提高了養(yǎng)分歸還量。在養(yǎng)分添加下三種林齡林分的凋落物養(yǎng)分歸還量表現(xiàn)為,對照林分中,成熟林養(yǎng)分歸還量最高中齡林次之老齡林最低,在養(yǎng)分添加林分中,成熟林養(yǎng)分歸還量高于老齡林高于中齡林。
【學位單位】：安徽農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S714
【部分圖文】：

亞熱帶常綠闊葉林凋落物量受到自身生物學特性以及氣候因素以及其他因素的影響，其月動態(tài)呈有明顯規(guī)律的變化。通過對亞熱帶常綠闊葉老齡林（200a）持續(xù)三年（2014年4月至2017年3月）的觀測（圖3-1），我們可以發(fā)現(xiàn)如下結果：在 2014 年 4 月至 2015 年 3 月的年周期中，月凋落物總量在年周期內呈現(xiàn)出明顯地雙峰模型，峰值分別出現(xiàn)在 2014 年 4 月和 2014 年 11 月，最低值出現(xiàn)在 2015年 2 月，在 2014 年 9 月出現(xiàn)了一個月凋落物總量的小高峰。在 2014 年 4 月的峰期值，養(yǎng)分添加下月凋落物總量具體表現(xiàn)為：N+P（1377.90 kg·hm-2）> N（1077.45kg·hm-2）> CK（972.33 kg·hm-2）。由此可見，氮添加提高了峰期值下的凋落物量，而氮磷添加使凋落物量進一步得到了增加；在 2014 年 11 月的峰值期

18圖 3-2 不同養(yǎng)分添加處理下亞熱帶常綠闊葉成熟林凋落物量的月動態(tài)Fig. 3-2 The monthly dynamics of litter biomass with different nutrient addition in the Subtropical evergreen broad-leaved mature stand

21圖 3-3 不同養(yǎng)分添加處理下亞熱帶常綠闊葉中齡林凋落物量的月動態(tài)Fig. 3-3The monthly dynamics of litter biomass with different nutrient addition in the Subtropical evergreen broad-leaved middle-aged stand
【參考文獻】

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本文編號：2859693