【摘要】：因人類活動導致的大氣氮沉降增加已成為全球變化重大問題之一。氮元素是森林生態(tài)系統(tǒng)中最重要的限制因子之一,因此,大氣氮沉降會對森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生重大影響。鑒于大氣氮沉降與森林生態(tài)系統(tǒng)之間的密切關(guān)聯(lián),前期研究通過林下氮添加方式,研究森林生態(tài)系統(tǒng)植物與土壤對模擬氮沉降的響應(yīng)。但是,林下施氮的方式忽略了林冠層在某些關(guān)鍵過程的潛在影響作用,可能會錯誤地估量氮沉降對植物和土壤的影響。為了檢驗森林生態(tài)系統(tǒng)中土壤及植物氮元素循環(huán)過程對林下及林冠氮添加的響應(yīng)差異,2013年在雞公山國家級自然保護區(qū)落葉闊葉林內(nèi)建立“林冠增氮與增加降雨”實驗平臺。選取其中5種實驗處理:對照,林冠施氮25 kg N ha-1 yr-1、林冠施氮50 kg N ha-1 yr-1、林下施氮25 kg N ha-1 yr-1和林下施氮50 kgN ha-1 yr-1。在生長旺期和末期分別采集樸樹、栓皮櫟、楓香、三角楓和山胡椒五種物種的葉片。測定葉片比葉面積、葉片氮重吸收效率和葉片碳、氮含量,研究不同氮添加方式和水平對于葉片功能性狀的影響。該研究對于揭示森林生態(tài)系統(tǒng)對大氣氮沉降響應(yīng)具有重要的理論和現(xiàn)實意義。通過2016和2017年實驗監(jiān)測與數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),不同氮添加方式對土壤理化性質(zhì)和葉片功能性狀均無影響。土壤理化性質(zhì)和主要優(yōu)勢物種葉片功能性狀在不同施氮水平下變化顯著。施氮25 kg N ha-1 yr-1水平導致土壤濕度增加14%。施氮50 kg N ha-1 yr-1 水平導致土壤濕度、總氮和無機氮含量分別顯著增加30%、32.8%和15.3%,但是土壤碳氮比下降22.5%。施氮25 kgNha-1 yr-1水平使樸樹生長旺期葉片碳含量、楓香生長末期葉片氮含量和樸樹生長末期葉片碳含量分別增加2.4%、9.5%和14.9%,但是使山胡椒生長末期葉片碳含量顯著降低8.5%。施氮50 kg N ha-1 yr-1水平致使樸樹生長旺期葉片碳含量、三角楓生長旺期葉片氮含量和楓香生長末期葉片氮含量顯著增加2.5%、12.3%和19.4%,但是造成山胡椒生長末期葉片碳氮比和楓香葉片氮重吸收效率分別降低15.4%和16.8%。研究表明高氮添加處理導致土壤總氮和無機氮含量的增加,促進植物對土壤中可利用氮的吸收,進而增加生長旺期和末期植物葉片碳、氮含量,最終導致葉片氮重吸收效率的降低。本研究表明我國華中地區(qū)暖溫帶落葉闊葉林土壤及植物氮循環(huán)過程主要受到氮沉降水平影響,而氮添加方式(林冠/林下)無影響,這說明在該區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)中,短期內(nèi)通過林下氮添加方式模擬大氣氮沉降與林冠層氮添加無差異,二者在長時間尺度上是否有差異仍需進一步驗證。
【學位授予單位】：河南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S718.5
【圖文】：

林冠施氮效果圖

圖 2-2. 樣地分布圖。Figure 2-2. Sample plot distribution.本實驗樣地在距離河南省信陽市市區(qū)約 36 公里處雞公山波爾登森林公14°01 -114°06 E，31°46 -31°52 N)內(nèi)，公園面積約 2917 公頃。地處河南，湖北地理

【參考文獻】

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本文編號：2720741