【摘要】：因人類活動導(dǎo)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(yàn)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(hù)區(qū)落葉闊葉林內(nèi)建立“林冠增氮與增加降雨”實(shí)驗(yàn)平臺。選取其中5種實(shí)驗(yàn)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(shí)意義。通過2016和2017年實(shí)驗(yàn)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(dǎo)致土壤濕度增加14%。施氮50 kg N ha-1 yr-1 水平導(dǎo)致土壤濕度、總氮和無機(jī)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(dǎo)致土壤總氮和無機(jī)氮含量的增加,促進(jìn)植物對土壤中可利用氮的吸收,進(jìn)而增加生長旺期和末期植物葉片碳、氮含量,最終導(dǎo)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(shí)間尺度上是否有差異仍需進(jìn)一步驗(yàn)證。
【學(xué)位授予單位】：河南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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(shí)驗(yàn)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(xiàn)】

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1 李西良;劉志英;侯向陽;吳新宏;王珍;胡靜;武自念;;放牧對草原植物功能性狀及其權(quán)衡關(guān)系的調(diào)控[J];植物學(xué)報(bào);2015年02期

2 王常順;汪詩平;;植物葉片性狀對氣候變化的響應(yīng)研究進(jìn)展[J];植物生態(tài)學(xué)報(bào);2015年02期

3 陳高起;傅瓦利;羅亞晨;高文龍;李勝功;楊浩;;氮添加對生長季寒溫帶針葉林土壤有效氮和酸化的影響[J];環(huán)境科學(xué);2014年12期

4 趙新風(fēng);徐海量;張鵬;張青青;;養(yǎng)分與水分添加對荒漠草地植物鈉豬毛菜功能性狀的影響[J];植物生態(tài)學(xué)報(bào);2014年02期

5 李東勝;史作民;馮秋紅;劉峰;;中國東部南北樣帶暖溫帶區(qū)櫟屬樹種葉片形態(tài)性狀對氣候條件的響應(yīng)[J];植物生態(tài)學(xué)報(bào);2013年09期

6 常運(yùn)華;劉學(xué)軍;李凱輝;呂金嶺;宋韋;;大氣氮沉降研究進(jìn)展[J];干旱區(qū)研究;2012年06期

7 陳立新;段文標(biāo);;模擬氮沉降對溫帶典型森林土壤有效氮形態(tài)和含量的影響*[J];應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào);2011年08期

8 牛得草;董曉玉;傅華;;長芒草不同季節(jié)碳氮磷生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征[J];草業(yè)科學(xué);2011年06期

9 王平;盛連喜;燕紅;周道瑋;宋彥濤;;植物功能性狀與濕地生態(tài)系統(tǒng)土壤碳匯功能[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2010年24期

10 馮秋紅;史作民;董莉莉;劉世榮;;南北樣帶溫帶區(qū)櫟屬樹種功能性狀對氣象因子的響應(yīng)[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2010年21期

本文編號：2720741