發(fā)布時間：2017-09-06 21:13

  本文關(guān)鍵詞：南亞熱帶森林地表和植物揮發(fā)性有機(jī)物通量對模擬氮沉降的響應(yīng)

  更多相關(guān)文章： 氮沉降 揮發(fā)性有機(jī)化合物 森林地表 植物 土壤 凋落物

【摘要】：揮發(fā)性有機(jī)化合物(Volatile organic compounds, VOCs)是大氣中一類重要的氣態(tài)化合物,能參與大氣光化學(xué)反應(yīng),對臭氧、二次有機(jī)氣溶膠生成具有貢獻(xiàn),并能直接或間接地危害人體和環(huán)境健康。森林地表(包括土壤和凋落物)能釋放或吸收VOCs,日益加劇的氮沉降會影響森林土壤生態(tài)過程,從而可能影響森林地表VOCs通量；植物更是VOCs重要的來源,氮沉降可能通過影響植物生理生化過程來影響植物源VOCs的釋放。盡管氮沉降已影響了生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán),威脅了生態(tài)系統(tǒng)的健康和安全,但有關(guān)森林地表和植物源VOCs釋放對氮沉降響應(yīng)的研究十分有限。本文模擬研究了氮沉降對森林地表和植物VOCs通量的影響,主要內(nèi)容和結(jié)果如下：(1)運(yùn)用靜態(tài)箱采樣、大氣預(yù)濃縮儀-GC-MS分析,研究了鼎湖山兩種典型森林——馬尾松林和季風(fēng)常綠闊葉林(簡稱闊葉林)地表VOCs通量對氮沉降增加的響應(yīng)。結(jié)果表明：自然氮沉降下,森林地表通量較大的有正十一烷、正十二烷、α-蒎烯、苯系物(苯、甲苯、乙苯和二甲苯)等；馬尾松林地表吸收大部分VOCs,低氮抑制了馬尾松林地表VOCs的吸收,中氮主要使地表由“匯”變?yōu)椤霸础保婚熑~林地表主要釋放VOCs,氮沉降降低了闊葉林地表VOCs的釋放或使地表由“源”變“匯”,且低氮和高氮的影響效果更顯著。闊葉林地表VOCs通量無明顯日變化規(guī)律,對照和高氮樣地最大釋放出現(xiàn)在7：00和10：00,最大吸收出現(xiàn)在13：00和19：00。自然氮沉降條件下,闊葉林地表C02通量顯著高于馬尾松林,氮處理均促進(jìn)了兩種森林地表CO2的釋放。地表部分VOCs通量與C02通量、土壤溫度和土壤濕度呈顯著相關(guān)。馬尾松林土壤和凋落物主要表現(xiàn)為“源”,而闊葉林中,土壤主要表現(xiàn)為“匯”,凋落物既釋放VOCs也吸收VOCs。一定水平的外加氮會促進(jìn)土壤或者凋落物VOCs的釋放,而闊葉林高氮沉降卻導(dǎo)致凋落物主要VOCs的釋放量下降甚至使凋落物發(fā)生功能轉(zhuǎn)變。(2)運(yùn)用動態(tài)箱采樣、PTR-TOF-MS分析,模擬研究了南亞熱帶典型植物——馬尾松和荷木葉片VOCs釋放對不同氮沉降方式(土壤施氮和葉面施氮)的響應(yīng)。結(jié)果表明：模擬自然氮沉降背景下,總VOCs (TVOCs)釋放量介于544.86～2056.92 nmolg-1h-1,且荷木TVOCs釋放速率均高于馬尾松。無論采用何種方式模擬自然氮沉降,含氧VOCs (OVOCs)對TVOCs貢獻(xiàn)均最大,約占32.54%～64.48%。所鑒定的VOCs中,乙醛、甲醇、單萜烯釋放速率較高。氮處理對植物源VOCs (BVOCs)釋放速率的影響與施氮水平、施氮方式、樹種及化合物本身有關(guān)。土壤施氮主要促進(jìn)了馬尾松VOCs的釋放,卻抑制了荷木VOCs的釋放；而葉面施氮主要降低了馬尾松和荷木葉片VOCs的釋放速率。土壤施氮模擬氮沉降增加處理下,馬尾松甲醛、丙酮、丙酮酸和氯甲烷等釋放速率與氣溫呈顯著正相關(guān),與相對濕度呈顯著負(fù)相關(guān)；荷木異戊二烯、環(huán)庚烯、單萜烯和甲苯的釋放速率與氣溫呈顯著負(fù)相關(guān),與相對濕度呈正相關(guān)。施氮對土壤含水率、總磷、總氮、速效氮影響不明顯,但顯著降低了土壤pH,且葉面施氮下,土壤pH均高于土壤施氮。氮沉降主要促進(jìn)了盆栽土壤VOCs的釋放,且葉面施氮促進(jìn)釋放的效果更突出。
【關(guān)鍵詞】：氮沉降 揮發(fā)性有機(jī)化合物 森林地表 植物 土壤 凋落物
【學(xué)位授予單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S718.5
【目錄】：

• 本文縮寫7-8
• 摘要8-10
• Abstract10-12
• 第1章 引言12-27
• 1.1 揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)概述12-20
• 1.1.1 VOCs的定義、來源及種類12-13
• 1.1.2 VOCs的環(huán)境健康效應(yīng)13-14
• 1.1.2.1 VOCs對人類生存的直接影響13-14
• 1.1.2.2 VOCs對人類生存的間接影響14
• 1.1.3 植物源VOCs研究現(xiàn)狀14-18
• 1.1.3.1 植物源VOCs分類及合成途徑15-16
• 1.1.3.2 影響植物源VOCs釋放的主要因素16-18
• 1.1.3.3 植物源VOCs的生態(tài)功能18
• 1.1.3.4 植物源VOCs對碳循環(huán)的貢獻(xiàn)18
• 1.1.4 森林地表VOCs研究現(xiàn)狀18-20
• 1.1.4.1 森林地表VOCs的來源及種類19
• 1.1.4.2 森林地表VOCs的生態(tài)作用19
• 1.1.4.3 影響森林地表VOCs的因素19-20
• 1.2 氮沉降概述20-25
• 1.2.1 氮沉降的定義、來源及現(xiàn)狀20-22
• 1.2.2 氮沉降對森林環(huán)境的影響22-25
• 1.2.2.1 對植物的影響22-23
• 1.2.2.2 對土壤的影響23
• 1.2.2.3 對土壤微生物的影響23-24
• 1.2.2.4 對凋落物分解的影響24-25
• 1.3 BVOCs與氮沉降的關(guān)系25
• 1.4 研究意義和技術(shù)路線25-27
• 1.4.1 研究意義25-26
• 1.4.2 研究技術(shù)路線26-27
• 第2章 鼎湖山典型森林地表VOCs通量對氮沉降的響應(yīng)27-60
• 2.1 材料與方法27-30
• 2.1.1 研究地概況27-28
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計28
• 2.1.3 樣品采集與處理28-29
• 2.1.4 樣品分析29
• 2.1.5 計算與統(tǒng)計分析29-30
• 2.2 結(jié)果與分析30-58
• 2.2.1 森林地表各類VOCs通量及其對氮沉降的響應(yīng)30-45
• 2.2.1.1 氮沉降對森林地表各類VOCs通量的影響30-40
• 2.2.1.2 闊葉林地表VOCs通量日變化40-42
• 2.2.1.3 森林地表VOCs通量與CO_2通量及其它環(huán)境因子的關(guān)系42-45
• 2.2.2 森林土壤/凋落物與大氣VOCs交換對模擬氮沉降的響應(yīng)45-58
• 2.2.2.1 氮沉降對森林土壤與大氣VOCs交換的影響45-51
• 2.2.2.2 氮沉降對森林凋落物與大氣VOCs交換的影響51-58
• 2.3 本章小結(jié)58-60
• 第3章 外源施氮對植物VOCs釋放的影響60-85
• 3.1 材料與方法60-62
• 3.1.1 研究地概況60
• 3.1.2 盆栽試驗(yàn)設(shè)計60
• 3.1.3 樣品采集與處理60-61
• 3.1.3.1 植物葉片VOCs釋放60-61
• 3.1.3.2 盆栽土壤VOCs交換速率61
• 3.1.4 樣品分析61-62
• 3.1.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析62
• 3.2 結(jié)果與分析62-83
• 3.2.1 外源施氮對植物源VOCs釋放的影響62-76
• 3.2.1.1 TVOCs組成特征及其對氮沉降的響應(yīng)62-64
• 3.2.1.2 外源氮處理對不同種類植物源VOCs的影響64-74
• 3.2.1.3 植物源VOCs與環(huán)境因子的關(guān)系74-76
• 3.2.2 盆栽土壤VOCs對模擬氮沉降的響應(yīng)76-83
• 3.2.2.1 不同氮處理對土壤理化性質(zhì)的影響76-79
• 3.2.2.2 不同氮處理對土壤主要VOCs與大氣交換的影響79-83
• 3.3 本章小結(jié)83-85
• 第4章 研究結(jié)論與展望85-88
• 4.1 研究結(jié)論85-87
• 4.2 不足與展望87-88
• 參考文獻(xiàn)88-95
• 已發(fā)表論文95-96
• 致謝96

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1 周曉兵;張?jiān)?;干旱半干旱區(qū)氮沉降生態(tài)效應(yīng)研究進(jìn)展[J];生態(tài)學(xué)報;2009年07期

2 李里;劉偉;;氮沉降和水位下降對濕地生態(tài)系統(tǒng)的影響[J];濕地科學(xué)與管理;2011年04期

3 樊后保;劉文飛;李燕燕;廖迎春;袁穎紅;徐雷;;亞熱帶杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林生長與土壤養(yǎng)分對氮沉降的響應(yīng)[J];生態(tài)學(xué)報;2007年11期

4 趙玉濤;韓士杰;李雪峰;胡艷玲;;模擬氮沉降增加對土壤微生物量的影響[J];東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報;2009年01期

5 王強(qiáng);;模擬大氣氮沉降及短期氮沉降恢復(fù)對森林土壤酸化及養(yǎng)分的影響[J];萍鄉(xiāng)高等�？茖W(xué)校學(xué)報;2009年06期

6 魏樣;同延安;段敏;喬麗;田紅衛(wèi);雷小鷹;馬文娟;;陜北典型農(nóng)區(qū)大氣干濕氮沉降季節(jié)變化[J];應(yīng)用生態(tài)學(xué)報;2010年01期

7 王強(qiáng);陳冬萍;溫磊;;土壤速效鉀對模擬氮沉降增加的響應(yīng)[J];萍鄉(xiāng)高等專科學(xué)校學(xué)報;2010年03期

8 王強(qiáng);王科;陳冬萍;;大氣氮沉降現(xiàn)狀及其對生態(tài)系統(tǒng)的影響[J];萍鄉(xiāng)高等�？茖W(xué)校學(xué)報;2010年06期

9 胡紅玲;張健;劉洋;涂利華;向元彬;;模擬氮沉降對華西雨屏區(qū)巨桉林凋落葉分解的影響[J];林業(yè)科學(xué);2011年08期

10 曲道春;江洪;由美娜;;氮沉降對香樟葉片光合及葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊懷芯縖J];環(huán)境污染與防治;2011年11期

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1 涂利華;胡庭興;張健;何遠(yuǎn)洋;田祥宇;肖銀龍;景建飛;;模擬氮沉降對華西雨屏區(qū)慈竹林土壤活性有機(jī)碳庫和根生物量的影響[A];第二屆中國林業(yè)學(xué)術(shù)大會——S10 林業(yè)與氣候變化論文集[C];2009年

2 趙園紅;張霖;;西北太平洋的大氣氮沉降及其來源分析[A];第31屆中國氣象學(xué)會年會S6 大氣成分與天氣、氣候變化[C];2014年

3 李涵茂;胡正華;楊燕萍;李岑子;;模擬氮沉降對北亞熱帶落葉闊葉林土壤呼吸的影響[A];第二屆中國林業(yè)學(xué)術(shù)大會——S10 林業(yè)與氣候變化論文集[C];2009年

4 高艷;馬紅亮;高人;尹云鋒;章偉;朱祥妹;;模擬氮沉降對森林土壤酚類物質(zhì)和可溶性糖含量的影響[A];第七屆全國地理學(xué)研究生學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2012年

5 曹裕松;李志安;傅聲雷;;模擬氮沉降對華南荷木林土壤呼吸的影響[A];第三屆全國植物生態(tài)學(xué)前沿論壇第三屆全國克隆植物生態(tài)學(xué)研討會論文摘要匯編[C];2009年

6 謝志英;肖化云;吳代赦;;利用苔蘚氮含量和氮同位素示蹤農(nóng)村地區(qū)大氣氮沉降[A];中國礦物巖石地球化學(xué)學(xué)會第13屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 記者 林琳;京津冀長三角地區(qū)硫氮沉降量較大[N];中國氣象報;2007年

2 本報記者 童岱;莫江明：氮沉降消滅植物種類[N];北京科技報;2010年

3 周飛;森林的植物多樣性與氮沉降有關(guān)[N];廣東科技報;2010年

4 洪流 學(xué)紅;氮排放增加威脅生物多樣性熱點(diǎn)地區(qū)[N];中國綠色時報;2006年

5 周飛 方運(yùn)霆;森林生態(tài)系統(tǒng)對氮沉降有新發(fā)現(xiàn)[N];廣東科技報;2009年

6 徐國良;土壤氮多寡 跳蟲應(yīng)先知[N];廣東科技報;2010年

7 記者 黃朝武 通訊員 何志勇;控制氮素沉降應(yīng)立足源氨減排[N];農(nóng)民日報;2013年

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1 李博;溫度升高和氮沉降對松嫩草地羊草種群生理與生態(tài)特性的影響[D];東北師范大學(xué);2015年

2 孫麗英;南京地區(qū)大氣氮磷沉降及模擬氮沉降對土壤氣體排放的影響研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

3 文海燕;氮沉降對黃土高原典型草原碳過程的影響[D];蘭州大學(xué);2013年

4 孫本華;大氣氮沉降對中國亞熱帶不同立地森林紅壤酸化及其機(jī)理的研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2007年

5 孫濤;模擬氮沉降對東北地區(qū)興安落葉松人工林生態(tài)系統(tǒng)呼吸主要組分影響研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2014年

6 黃玉梓;模擬氮沉降對杉木人工林碳庫及其化學(xué)機(jī)理的影響[D];福建農(nóng)林大學(xué);2009年

7 涂利華;模擬氮沉降對華西雨屏區(qū)苦竹人工林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)過程和特征的影響[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

8 李卓琳;羊草生長發(fā)育對模擬主要全球氣候變化因子的響應(yīng)[D];東北師范大學(xué);2014年

9 郭霄;不同槭屬植物幼苗對水分、光照及氮沉降的生理生態(tài)學(xué)響應(yīng)[D];山東大學(xué);2014年

10 崔鍵;典型紅壤農(nóng)田區(qū)大氣氮沉降通量研究[D];南京師范大學(xué);2011年

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1 尉麗婧;大氣氮沉降對不同起源華北落葉松林的短期效應(yīng)研究[D];山西農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

2 朱孟美;長白山岳樺林植被與土壤氮沉降響應(yīng)試驗(yàn)研究[D];東北師范大學(xué);2015年

3 方超;模擬升溫和氮沉降對黃土氋原半干旱區(qū)苜蓿草地凈初級生產(chǎn)力和土壤呼吸的影響[D];蘭州大學(xué);2015年

4 何山川;模擬氮沉降對闊葉紅松林溫室氣體的影響[D];牡丹江師范學(xué)院;2015年

5 高肖飛;植物葉片中游離氨基酸的測定及其對大氣氮沉降的響應(yīng)[D];南昌大學(xué);2015年

6 周迎;模擬氮沉降對樟樹林和濕地松林土壤呼吸的影響[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2015年

7 郭虎波;氮沉降對杉木人工林土壤團(tuán)聚體C、N、P分布的影響[D];江西農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

8 戴勐;雞公山落葉闊葉林土壤呼吸對林冠模擬氮沉降的響應(yīng)[D];河南農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

9 劉賀永;模擬氮沉降對溫帶半干旱草原土壤磷硫組分的影響[D];沈陽大學(xué);2016年

10 劉秀蘭;模擬大氣氮沉降和添加凋落物對柳杉人工林土壤微生物的影響[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

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