本文關鍵詞：施氮對桉樹林生長季土壤養(yǎng)分動態(tài)及溫室氣體通量的影響

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【摘要】：桉樹是我國南方廣泛種植的經濟速生林,施肥是維持桉樹人工林生產力的主要措施,特別是施氮。動態(tài)監(jiān)測桉樹人工林施氮后土壤養(yǎng)分動態(tài)、溫室氣體排放通量及其相互關系,對于合理施氮、減輕施氮的不利環(huán)境影響具有重要意義。本研究以我國南方桉樹人工林為研究對象,采用野外控制實驗和室內分析,研究4個施氮處理(對照CK,0 kg·hm-2、低氮LN,84.20 kg·hm-2、中氮MN,166.80 kg·hm-2和高氮HN,333.70 kg·hm-2)對桉樹林生長季土壤養(yǎng)分和溫室氣體通量(CO_2、N_2O、CH_4)的影響,主要結果如下:(1)在桉樹林生長季,施氮顯著降低了土壤pH值,施氮處理與對照的土壤pH值差異顯著;土壤硝態(tài)氮含量隨土壤施氮水平提高而提高,中氮、高氮水平樣地中土壤硝態(tài)氮含量顯著高于對照(P0.05)。土壤速效磷、速效鉀、銨態(tài)氮的含量對施氮的響應不顯著。(2)桉樹人工林土壤養(yǎng)分動態(tài)隨時間變化顯著,土壤pH值呈現(xiàn)出先降低后升高趨勢,在7月份時達到最小值;銨態(tài)氮、硝態(tài)氮均呈現(xiàn)出先升高、后降低的趨勢,在降雨量最為豐沛的7月份達到最大值;而速效磷呈現(xiàn)出逐漸升高趨勢、速效鉀呈現(xiàn)出逐漸降低趨勢。(3)施氮后土壤CO_2、N_2O的排放通量出現(xiàn)明顯的“激發(fā)效應”,施氮1周后,土壤土壤CO_2、N_2O的排放通量出現(xiàn)最高值,且施氮處理的排放通量顯著高于對照(P0.01),至生長季后期,土壤CO_2、N_2O的排放通量逐漸降低,各處理間差異逐漸縮小;施氮后土壤CH_4的吸收通量表現(xiàn)出明顯的抑制作用,在整個生長季,土壤CH_4的吸收通量呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢,8月份時達到最小值。(4)施氮強度是影響土壤CO_2、N_2O排放和CH_4吸收重要因素。施氮極顯著增加N_2O的排放通量(P0.001),HM處理顯著增加CO_2的排放通量(P0.01),MN和HN處理顯著抑制CH_4的吸收通量(P0.01)。(5)土壤養(yǎng)分、溫度等環(huán)境因子對3種溫室氣體通量的影響各有差異,土壤CO_2排放通量與土壤硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、溫度、水分含量呈顯著的正相關關系;CH_4吸收通量與含水量呈顯著的負相關關系;N_2O排放通量與硝態(tài)氮、土壤含水量呈顯著正相關關系,與速效磷含量呈顯著負相關關系。(6)施氮強度影響桉樹林木的生長、土壤養(yǎng)分和溫室氣體的排放。在綜合考慮桉樹人工林施氮的經濟效益和生態(tài)效益的情況下,LN處理桉樹林木增長最快,且對溫室效應的貢獻最小。采取低氮水平施氮量,可能更有利于增加桉樹人工林的經濟效益,減少環(huán)境影響。綜上可見,施氮直接影響或通過影響植物生長間接影響土壤pH值、養(yǎng)分動態(tài)和溫室氣體排放通量,在降雨豐沛、雨熱同期的桉樹林生長季,顯著增加的土壤硝態(tài)氮含量和土壤水分將極大增加土壤硝態(tài)氮流失、溫室氣體排放風險,使用緩釋肥和依據桉樹林生長特點采用合理施氮強度將有利于減緩桉樹林施氮的上述不利環(huán)境影響,實現(xiàn)桉樹人工林的可持續(xù)發(fā)展。
【關鍵詞】：土壤養(yǎng)分 施氮 溫室氣體 桉樹人工林
【學位授予單位】：河南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S792.39
【目錄】：

• 致謝4-6
• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 1 引言12-22
• 1.1 施氮對土壤養(yǎng)分的影響12-15
• 1.1.1 施氮對土壤氮素的影響12-13
• 1.1.2 施氮對土壤速效磷、速效鉀的影響13-14
• 1.1.3 施氮對土壤pH值的影響14-15
• 1.2 施氮對土壤溫室氣體的影響15-20
• 1.2.1 土壤溫室氣體產生與排放機理15-17
• 1.2.2 施氮對土壤溫室氣體的影響17-20
• 1.3 小結20-22
• 2 研究區(qū)概況和研究方法22-28
• 2.1 研究區(qū)概況22-23
• 2.2 研究目標與思路23-25
• 2.2.1 研究目標23-24
• 2.2.2 實驗設計24
• 2.2.3 技術路線24-25
• 2.3 研究方法25-28
• 2.3.1 土壤樣品采集及理化性質測定25-26
• 2.3.2 溫室氣體采集及測定26-27
• 2.3.3 數(shù)據分析27-28
• 3 施氮對土壤養(yǎng)分的影響28-36
• 3.1 施氮對土壤養(yǎng)分的影響28-33
• 3.1.1 施氮水平和時間對土壤養(yǎng)分的影響28-29
• 3.1.2 土壤pH值變化特征29-30
• 3.1.3 土壤銨態(tài)氮變化特征30-31
• 3.1.4 土壤硝態(tài)氮變化特征31-32
• 3.1.5 土壤速效磷、速效鉀變化特征32-33
• 3.2 討論33-34
• 3.3 小結34-36
• 4 施氮對土壤溫室氣體通量的影響36-44
• 4.1 施氮對土壤CO_2的影響36-38
• 4.1.1 土壤CO_2排放通量的動態(tài)變化36-37
• 4.1.2 施氮強度對土壤CO_2通量的影響37-38
• 4.2 施氮對土壤CH_4的影響38-40
• 4.2.1 土壤CH_4吸收通量的動態(tài)變化38-39
• 4.2.2 施氮強度對土壤CH_4通量的影響39-40
• 4.3 施氮對土壤N_2O的影響40-41
• 4.3.1 土壤N_2O排放通量的動態(tài)變化40
• 4.3.2 施氮強度對土壤N_2O排放通量的影響40-41
• 4.4 最優(yōu)施氮量的討論41-42
• 4.5 小結42-44
• 5 土壤理化性質與土壤溫室氣體通量的關系44-54
• 5.1 土壤理化性質與CO_245-46
• 5.2 土壤理化性質與CH_446-48
• 5.3 土壤理化性質與N_2O48-49
• 5.4 討論49-52
• 5.4.1 施氮對土壤CO_2的影響及主控因子49-50
• 5.4.2 施氮對土壤CH_4的影響及主控因子50-51
• 5.4.3 施氮對土壤N_2O的影響及主控因子51-52
• 5.5 小結52-54
• 6 結論與建議54-56
• 6.1 主要結論54-55
• 6.2 建議與展望55-56
• 參考文獻56-68
• 作者簡歷68-70
• 學術論文數(shù)據集70

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本文編號：593786