外源硫輸入對(duì)草甸草地植物養(yǎng)分吸收和群落結(jié)構(gòu)的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-04-17 21:47
硫(S)元素作為植物生長(zhǎng)發(fā)育不可缺少的生源要素之一,參與植物生理代謝,影響生物地球化學(xué)循環(huán)過(guò)程。我國(guó)內(nèi)蒙古東部地區(qū)的硫沉降水平在過(guò)去20年間增加了一倍,大氣硫沉降是引起土壤酸化的誘因之一。中國(guó)北方半干旱草地土壤酸化加速土壤鹽基離子淋失和微量元素活化,造成養(yǎng)分失衡,對(duì)草地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能具有一定的負(fù)面影響。然而,植物養(yǎng)分吸收及回收特征、性狀變異對(duì)土壤酸化的響應(yīng)及其與生物多樣性和群落生產(chǎn)力的關(guān)系尚缺乏系統(tǒng)研究。本文以中國(guó)半干旱草甸草原為研究對(duì)象,通過(guò)設(shè)置不同硫添加水平(0、1、2、5、10、15、20、50 g S m-2 yr-1)的野外控制試驗(yàn),經(jīng)過(guò)連續(xù)3年(2017–2019年)的調(diào)查取樣和實(shí)驗(yàn)室測(cè)定,研究了硫添加對(duì)不同植物物種、功能群、群落養(yǎng)分及性狀的影響,同時(shí),量化了土壤特性、植物養(yǎng)分及性狀特征對(duì)群落多樣性和生產(chǎn)力的直接和間接貢獻(xiàn)。取得的主要研究結(jié)果如下:(1)在2018年生長(zhǎng)季(6、7、8、10月),植物葉片N、P、S、K元素含量在不同物種中隨季節(jié)變化具有趨同性,生長(zhǎng)初期低而生長(zhǎng)旺期高,生長(zhǎng)末期隨著養(yǎng)分回收顯著降低。不同物種Ca、M...
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:119 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
額爾古納站地表景觀(a)、土壤剖面(b)與土體(c)
試驗(yàn)區(qū)位于額爾古納森林草原過(guò)渡帶生態(tài)系統(tǒng)研究站(簡(jiǎn)稱:額爾古納站),位于中國(guó)東北內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市額爾古納市黑山頭鎮(zhèn),額爾古納河右岸,西側(cè)是中國(guó)與俄羅斯接壤的黑山頭口岸,試驗(yàn)地的地理坐標(biāo)為北緯50°10′46′′,東經(jīng)119°22′56′′,海拔高度為550-600 m。植被類型為溫帶半干旱草甸草原(圖2-1a),具有極為廣泛的地理代表性。該樣地從2013年開(kāi)始圍封作為長(zhǎng)期的研究觀測(cè)站點(diǎn),禁止放牧和割草等活動(dòng)。該研究地屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候,是中溫帶和寒溫帶交錯(cuò)區(qū),根據(jù)近60年的氣象數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)(1957-2017年),年平均氣溫為-2.45℃,最冷月份為1月,平均溫度-28℃,最暖月份為7月,平均溫度19.1℃。該地年均降雨量為360 mm,主要集中在生長(zhǎng)季(6-8月)。草原植物生長(zhǎng)大多依賴于6月下旬至7月中旬降雨量的多少,雨熱同季的氣候條件有助于植物當(dāng)年的生長(zhǎng)發(fā)育,若降水少或不及時(shí),則會(huì)導(dǎo)致植物暫時(shí)性休眠或干枯,影響植被地上生產(chǎn)力。
研究區(qū)域常見(jiàn)的禾本科植物主要有:羊草(Leymus chinensis,L.c)、貝加爾針茅(Stipa baicalensis,S.b)、糙隱子草(Cleistogenes squarrosa,C.s)、羽茅(Achnatherum sibiricum,A.s)和溚草(Koeleria cristata,K.c)等。雜類草主要有:寸草苔(Carex duriuscula,C.du)、狹葉柴胡(Bupleurum scorzonerifolium,B.s)、白頭翁(Pulsatilla turczaninovii,P.t)、披針葉黃華(Thermopsis lanceolate,T.l)、達(dá)烏里芯芭(Cymbaria dahurica,C.da)等(圖2-2)。從2016年至2019年的4年間,在本試驗(yàn)區(qū)對(duì)照處理小區(qū)內(nèi)共出現(xiàn)37個(gè)物種,分屬于17科,其中禾本科占地上總生物量的52%-61%,在群落中有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)地位。2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]硫酸根硫和單質(zhì)硫?qū)η嗖肆蛩貭I(yíng)養(yǎng)的影響[J]. 杜小平,劉廣平,蒲鵬,呂金印,李文娟,許雪瑩. 核農(nóng)學(xué)報(bào). 2020(03)
[2]長(zhǎng)期施肥和增水對(duì)半干旱草地土壤性質(zhì)和植物性狀的影響[J]. 姜勇,徐柱文,王汝振,李慧,張玉革. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2019(07)
[3]外源硫輸入對(duì)草地土壤-植物系統(tǒng)養(yǎng)分有效性的影響[J]. 姜勇,李天鵬,馮雪,王汝振,張玉革. 生態(tài)學(xué)雜志. 2019(04)
[4]植物性狀研究的機(jī)遇與挑戰(zhàn):從器官到群落[J]. 何念鵬,劉聰聰,張佳慧,徐麗,于貴瑞. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(19)
[5]我國(guó)農(nóng)田土壤酸化現(xiàn)狀及影響[J]. 張福鎖. 民主與科學(xué). 2016(06)
[6]丘陵紅壤茶園根際氮磷轉(zhuǎn)化對(duì)不同強(qiáng)度酸雨脅迫的響應(yīng)[J]. 陳希,陳伏生,葉素瓊,喻蘇琴,方向民,胡小飛. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2015(01)
[7]洛桑試驗(yàn)站的長(zhǎng)期定位試驗(yàn):簡(jiǎn)介及體會(huì)[J]. 趙方杰. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(05)
[8]錳對(duì)植物毒害及植物耐錳機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 張玉秀,李林峰,柴團(tuán)耀,林單,張紅梅. 植物學(xué)報(bào). 2010(04)
[9]植物功能生態(tài)學(xué)研究進(jìn)展[J]. 周道瑋. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2009(10)
[10]硫素與其他營(yíng)養(yǎng)元素的交互作用對(duì)作物養(yǎng)分吸收、產(chǎn)量和質(zhì)量的影響[J]. 孟賜福,姜培坤,曹志洪,徐秋芳,周國(guó)模. 土壤. 2009(03)
本文編號(hào):3144194
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:119 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
額爾古納站地表景觀(a)、土壤剖面(b)與土體(c)
試驗(yàn)區(qū)位于額爾古納森林草原過(guò)渡帶生態(tài)系統(tǒng)研究站(簡(jiǎn)稱:額爾古納站),位于中國(guó)東北內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市額爾古納市黑山頭鎮(zhèn),額爾古納河右岸,西側(cè)是中國(guó)與俄羅斯接壤的黑山頭口岸,試驗(yàn)地的地理坐標(biāo)為北緯50°10′46′′,東經(jīng)119°22′56′′,海拔高度為550-600 m。植被類型為溫帶半干旱草甸草原(圖2-1a),具有極為廣泛的地理代表性。該樣地從2013年開(kāi)始圍封作為長(zhǎng)期的研究觀測(cè)站點(diǎn),禁止放牧和割草等活動(dòng)。該研究地屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候,是中溫帶和寒溫帶交錯(cuò)區(qū),根據(jù)近60年的氣象數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)(1957-2017年),年平均氣溫為-2.45℃,最冷月份為1月,平均溫度-28℃,最暖月份為7月,平均溫度19.1℃。該地年均降雨量為360 mm,主要集中在生長(zhǎng)季(6-8月)。草原植物生長(zhǎng)大多依賴于6月下旬至7月中旬降雨量的多少,雨熱同季的氣候條件有助于植物當(dāng)年的生長(zhǎng)發(fā)育,若降水少或不及時(shí),則會(huì)導(dǎo)致植物暫時(shí)性休眠或干枯,影響植被地上生產(chǎn)力。
研究區(qū)域常見(jiàn)的禾本科植物主要有:羊草(Leymus chinensis,L.c)、貝加爾針茅(Stipa baicalensis,S.b)、糙隱子草(Cleistogenes squarrosa,C.s)、羽茅(Achnatherum sibiricum,A.s)和溚草(Koeleria cristata,K.c)等。雜類草主要有:寸草苔(Carex duriuscula,C.du)、狹葉柴胡(Bupleurum scorzonerifolium,B.s)、白頭翁(Pulsatilla turczaninovii,P.t)、披針葉黃華(Thermopsis lanceolate,T.l)、達(dá)烏里芯芭(Cymbaria dahurica,C.da)等(圖2-2)。從2016年至2019年的4年間,在本試驗(yàn)區(qū)對(duì)照處理小區(qū)內(nèi)共出現(xiàn)37個(gè)物種,分屬于17科,其中禾本科占地上總生物量的52%-61%,在群落中有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)地位。2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]硫酸根硫和單質(zhì)硫?qū)η嗖肆蛩貭I(yíng)養(yǎng)的影響[J]. 杜小平,劉廣平,蒲鵬,呂金印,李文娟,許雪瑩. 核農(nóng)學(xué)報(bào). 2020(03)
[2]長(zhǎng)期施肥和增水對(duì)半干旱草地土壤性質(zhì)和植物性狀的影響[J]. 姜勇,徐柱文,王汝振,李慧,張玉革. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2019(07)
[3]外源硫輸入對(duì)草地土壤-植物系統(tǒng)養(yǎng)分有效性的影響[J]. 姜勇,李天鵬,馮雪,王汝振,張玉革. 生態(tài)學(xué)雜志. 2019(04)
[4]植物性狀研究的機(jī)遇與挑戰(zhàn):從器官到群落[J]. 何念鵬,劉聰聰,張佳慧,徐麗,于貴瑞. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(19)
[5]我國(guó)農(nóng)田土壤酸化現(xiàn)狀及影響[J]. 張福鎖. 民主與科學(xué). 2016(06)
[6]丘陵紅壤茶園根際氮磷轉(zhuǎn)化對(duì)不同強(qiáng)度酸雨脅迫的響應(yīng)[J]. 陳希,陳伏生,葉素瓊,喻蘇琴,方向民,胡小飛. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2015(01)
[7]洛桑試驗(yàn)站的長(zhǎng)期定位試驗(yàn):簡(jiǎn)介及體會(huì)[J]. 趙方杰. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(05)
[8]錳對(duì)植物毒害及植物耐錳機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 張玉秀,李林峰,柴團(tuán)耀,林單,張紅梅. 植物學(xué)報(bào). 2010(04)
[9]植物功能生態(tài)學(xué)研究進(jìn)展[J]. 周道瑋. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2009(10)
[10]硫素與其他營(yíng)養(yǎng)元素的交互作用對(duì)作物養(yǎng)分吸收、產(chǎn)量和質(zhì)量的影響[J]. 孟賜福,姜培坤,曹志洪,徐秋芳,周國(guó)模. 土壤. 2009(03)
本文編號(hào):3144194
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