氮沉降对杨树和水杉细根分解速率的影响毕业论文_生态学毕业论文

氮沉降对杨树和水杉细根分解速率的影响毕业论文

2021-04-27更新

摘 要

细根是植物用以吸收水分和养分的重要器官,并且其处于不断的生长、衰老、死亡的周转动态之中,导致细根得到大量的C和养分,在净初级生产力中占到很大比重。在森林地下生态系统中,细根是重要的组成部分,其对于土壤和生物间的物质循环有着重要意义,是陆地生态系统C和养分循环的重要环节。本次研究选择杨树和水杉人工林试验样地,采用随机区组设计,设置五种施氮处理N0(0 g N·m-2·a-1)、N1(5 g N·m-2·a-1)、N2(10 g N·m-2·a-1)、N3(15 g N·m-2·a-1)、N4(30 g N·m-2·a-1),进行氮沉降野外模拟实验,探讨杨树和水杉细根分解速率对外源氮增加的响应。

结果表明,随着外源氮的输入,杨树和水杉细根的结构性碳水化合物(木质素、纤维素)含量出先降低后升高的变化;细根分解速率在中高氮浓度时达到最高,继续升高外源氮浓度会对分析分解速率产生抑制作用:细根的分解速率大于粗根;杨树的分解速率快于水杉的分解速率。

关键词:细根;氮沉降;分解速率

Effect of nitrogen deposition on the decomposition rate of fine roots of poplar and metasequoia

ABSTRACT

Fine root is a important organ for plants to absorb water and nutrients, it keeps growing, aging and dying. Fine root absorbs carbon and nutrient and it is an important part of primary productivity. In the underground forest ecosystem, the fine root is very important. It is significant for the soil and biological material circulation. It is vital for the circulation of carbon and nutrient of the terrestrial ecosystem. The experiment used randomized block design with five nitrogen deposition concentration treatments, i.e. N0 (0 g N·m-2·a-1), N1 (5 g N·m-2·a-1), N2 (10 g N·m-2·a-1), N3 (15 g N·m-2·a-1), N4 (30 g N·m-2·a-1) in the field, to explore the response of the decomposition rate of fine root to nitrogen deposition.

Important findings: With the increase of exogenous nitrogen input, fibre and lignin content in the fine roots decreased and then increased while the decomposition rate of fine roots increased and then decreased when the concentration of nitrogen input is too high. The decomposition rate of fine roots is higher than stout roots. The decomposition rate of poplar is higher than metasequoia.

Key words:fine root;nitrogen deposition;decomposition rate

目 录

1 前言 1

1.1 细根分解的定义及研究意义 1

1.2 国内外细根分解研究的进展 2

1.3 细根分解速率影响因素研究进展 3

1.3.1 生物因素 3

1.3.2 非生物因素 4

1.4 细根分解研究方法研究进展 4

1.5 存在的问题和今后研究重点 4

2 研究区概况与研究方法 6

2.1 研究区概况 6

2.2 研究方法 6

2.2.1 样地设置 6

2.2.2 细根分解试验设置 7

2.2.3 细根重量损失及化学组成测定 7

2.3 数据处理 7

3 结果与分析 8

3.1不同施氮浓度对细根月分解速率的影响 8

3.3初始纤维素、木质素含量对细根分解速率的影响 12

5 结 论 16

致 谢 17

参考文献 18

1 前 言

近年来,经济发展迅速,工业、汽车污染严重,大气氮沉降和生成的速率有了显著增加。我国的工业进程和城市化进程对全球氮沉降不可避免地产生了影响,特别是有的地域人为排放的氮已经超过了自然排放量。这种因为人们的生产、生活而向环境中排放的氮,称之为氮沉降。大气氮沉降的显著增多,已经对一些河流、江湖和海口等水域的氮富集和陆地生态系统的氮饱和造成了影响,从而引起了广泛关注[1]

而我们的生态系统目前已经受到了氮沉降的影响,陆地生态系统的生产力和生物量积累因此发生了变化。由于人类日常的生产活动中队化石能源的使用,工业肥料的过度使用,在今后的几十年中,全球大气的人为氮输入将会持续增加。

1.1 细根分解的定义及研究意义

一直以来,生态学的研究主要是集中在地上部分的。但是现在,地下生态学的重要性已经被越来越多的人发现,受到了越来越多生态学家的关注。人们所看不到的地下生物组分和发生的生物过程严重制约着陆地生态系统的发展和平衡。而根系作为植物支撑和吸收养分以及与土壤物质相联系的重要工具,便成了重中之重。

凋落物分解过程是C和养分循环的重要环节, Bryant[2]等提出凋落物分解主要包括淋溶、破碎等物理过程和生物化学过程。淋溶是指在雨水的作用下,细根将其可溶性糖和矿质离子转移到土壤中的过程,是细根分解最快的阶段。破碎指的是完整的细根变为碎段的过程,这使得细根大大扩大了与土壤的接触面积,从而增加了土壤微生物的数量以及活性。Taylor[3]等认为化学变化主要指纤维素和木质素以及氮含量等,其木质素和纤维素降解过程需要在微生物分泌的酶的催化,并在其新陈代谢过程中慢慢消失。

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