【摘要】：全球氮沉降持續(xù)增加導致的氮沉降量上升,己成為影響森林生態(tài)系統(tǒng)和草原生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)的重要環(huán)境因子。在氮沉降量逐年增加的情況下,研究氮沉降對土壤酶活性變化的影響,可以為更準確、直接的了解東北地區(qū)陸地生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)特性及其對氮沉降增加的響應提供重要理論依據(jù)和參考。東北地區(qū)幅員遼闊,森林生態(tài)系統(tǒng)與草原生態(tài)系統(tǒng)面積廣大。為探討氮沉降增加對東北地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)和草原生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)的關(guān)鍵過程中土壤酶的影響,本研究選取東北地區(qū)落葉松人工林和原始闊葉紅松林代表東北地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng);選取額爾古納草甸草原和錫林浩特典型草原代表東北地區(qū)草原生態(tài)系統(tǒng),對添加無機氮(NH4NO3)和未添加無機氮的土壤酶活性進行了比較分析。實驗分為2個處理,分別為對照處理(CK:0 kg N hm-2·a-l)和無機氮處理(落葉松人工林IN:10 kg N hmm-2·a-1;原始闊葉紅松林IN:2 kgN hm-2·a-1;草甸草原、典型草原IN:1·g N m-2·a-1),落葉松人工林和原始闊葉紅松林每個處理包含3個重復,草甸草原和典型草原每個處理包含6個重復。結(jié)果表明,在添加無機氮后,森林生態(tài)系統(tǒng)中土壤β-1,4-糖苷酶(BG)、酸性磷酸酶(AP)和過氧化物酶(PER)活性分別上升71.2%、7.9%和28.8%;纖維素二糖水解酶(CBH)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)和多酚氧化酶(POX)活性分別下降27.1%、22.5%和4.6%。與之相對應的土壤碳、氮和磷元素含量分別上升31.0%、93.9%和23.6%。草原生態(tài)系統(tǒng)中土壤纖維素二糖水解酶(CBH)、酸性磷酸酶(AP)和過氧化物酶(PER)活性分別上升71.5%、20.6%和42.9%;(3-1,4-糖苷酶(BG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)和多酚氧化酶(POX)活性分別下降19.5%、42.1%和28.4%。與此相對應的土壤碳、氮和磷元素含量也有變化,土壤有機碳含量下降3.0%,全氮含量上升16.0%,全磷含量上升53.7%。上述結(jié)果表明氮沉降量的上升促進了森林生態(tài)系統(tǒng)中β-1,4-糖苷酶、酸性磷酸酶和過氧化物酶的活性,抑制了纖維素二糖水解酶、亮氨酸氨基肽酶和多酚氧化酶的活性,并促進了森林生態(tài)系統(tǒng)土壤有機碳、全氮和全磷的積累。氮沉降量的上升促進了草原生態(tài)系統(tǒng)纖維素二糖水解酶、酸性磷酸酶和過氧化物酶的活性,抑制了 β-1,4-糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶和多酚氧化酶的活性,并促進了草原生態(tài)系統(tǒng)土壤全氮和全磷的積累,抑制土壤有機碳的積累。由此可見,氮沉降對不同生態(tài)系統(tǒng)的同種土壤酶影響不一致,土壤元素含量也隨土壤酶活性的變化而發(fā)生改變,即氮沉降對不同生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)循環(huán)存在潛在不同的影響。
【圖文】：

研宄地區(qū)位于我國東北部森林與草原區(qū)域，森林生態(tài)系統(tǒng)的２個樣點位于黑龍江省逡逑的豐林國家級自然保護區(qū)和東北林業(yè)大學帽兒山老山生態(tài)系統(tǒng)定位站，草原生態(tài)系統(tǒng)的逡逑２個樣點位于內(nèi)蒙古自治區(qū)的額爾古納和錫林郭勒（圖２．１）。逡逑￣邋Ｗ邋Ｗ邋Ｗ邋＇ｍ－邐Ｗ邋ｉｉｉ＊邋Ｗ－逡逑ｙ＼邐■、古歐｜兒署逡逑＇邐／＊邐Ｗ：４＃＃邐，逡逑４邐／邋ｍ逡逑＾邐ＳＥｉ邋！逡逑＇邋ｍ邐ｍ邐ｍ邋－？邐＾邐｜逡逑圖２．１研究樣地分布情況（森林生態(tài)系統(tǒng)：豐林站和帽兒山站；逡逑草原生態(tài)系統(tǒng)：額爾古納站和錫林郭勒站）逡逑Ｆｉｇ．２．１邋Ｓｔｕｄｙ邋ｐｌｏｔ邋ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋（Ｆｏｒｅｓｔ邋ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ邋ｓｙｓｔｅｍ：邋Ｆｅｎｇｌｉｎ邋Ｓｔａｔｉｏｎ邋ａｎｄ邋Ｍａｏｅｒｓｈａｎ邋Ｓｔａｔｉｏｎ；逡逑Ｐｒａｉｒｉｅ邋ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ：Ｅｒｇｕｎａ邋Ｓｔａｔｉｏｎ邋ａｎｄ邋Ｘｉｌｉｎｇｕｏｌｅ邋Ｓｔａｔｉｏｎ）逡逑２．１．１帽兒山研究區(qū)域自然概況逡逑本試驗研宄樣地位于黑龍江省尚志市東北林業(yè)大學帽兒山老山林場生態(tài)定位站（１２７°逡逑３４＇邋Ｅ，４５°邋２０＇邋Ｎ）。該地處長白山系張廣才嶺西北部小嶺余脈，代表著東北東部山區(qū)天逡逑然次生林的典型生態(tài)系統(tǒng)類型。該區(qū)域有明顯的四季交替，年平均氣溫３．４３邋°Ｃ，年相對逡逑濕度７０％，年降水量７３６．５邋ｍｍ，降雨主要集中在７？８月，年蒸發(fā)量１０９３．９邋ｍｍ，年平逡逑均日照數(shù)總時數(shù)２４７１．３邋ｈ，早霜在８月下旬出現(xiàn)，晚霜截止到５月下旬，無霜期１２０？逡逑１４０邋ｄ［１７＇３８］。逡逑在帽兒山選取興安落葉松人工林土壤為研宄對象，地帶性典型土壤為暗棕森林土壤逡逑［４４］

１邐２邋３邋４邐５邐６邐７邋Ｓ邋９邋１０邋ＩＩ邋１２逡逑月份Ｍｏｎｔｈ逡逑圖２．３豐林國家級自然保護區(qū)月平均氣溫和降水量（２０１４－２０１７）逡逑Ｆｉｇ．２．３邋Ｓｅａｓｏｎａｌｉｔｙ邋ｏｆ邋ｍｅａｎ邋ｍｏｎｔｈｌｙ邋ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ邋ａｎｄ邋ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ邋ｆｒｏｍ邋２０１４邋ｔｏ邋２０１７邋ｉｎ邋Ｆｅｎｇｌｉｎ逡逑Ｎａｔｉｏｎａｌ邋Ｎａｔｕｒｅ邋Ｒｅｓｅｒｖｅ逡逑２．１．３額爾古納研究區(qū)域自然概況逡逑該樣地位于中國科學院沈陽應用研究所額爾古納森林草原過渡帶生態(tài)系統(tǒng)研宄站逡逑（１１９°邋３０’邋Ｅ，邋５０°邋１２＇邋Ｎ），該站位于內(nèi)蒙古自治區(qū)額爾古納市黑山頭鎮(zhèn)。該研究站屬寒逡逑溫帶大陸性氣候，年均氣溫０．５°（：，，年均降水量３００邋＿，降水主要集中在６－８月［１２３＿１２４］，逡逑早霜開始于８月下旬，晚霜結(jié)束于五月中旬，優(yōu)勢種主要包括羊草（；１６＿＞〃７２２？＜：／？＞＾／１？‘１５0、逡逑貝加爾針茅（等邋１１２：＾。逡逑該研究選取該地典型的草甸草原植被類型為研究對象，地帶性典型土壤為黑鈣土，逡逑表層土壤（０－１０0？）的有機碳、全氮和全磷含量分別為３６．４１±２．０８§＊１＾１、２３１．１６士逡逑１０．６７邋ｇ邋？邋ｋｇ－１邋和邋０．３５±０．０４邋ｇ邋？邋ｋｇ—１
【學位授予單位】：東北林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S714.3;S812.2

【參考文獻】

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本文編號：2689440