氮添加对苏北杨树人工林凋落物分解速率影响研究毕业论文_生态学毕业论文

氮添加对苏北杨树人工林凋落物分解速率影响研究毕业论文

2021-04-27更新

摘 要

大气氮沉降对于陆地生态系统养分循环过程的影响已经成为生态学研究的一个热点。本文在苏北沿海杨树人工林已有的样地中设置5个不同浓度的氮添加处理,即N0(0g N/(m2a)),N1(5g N/(m2a)),N2(10g N/(m2a)),N3(15g N/(m2a)),N4(30g N/(m2a)),研究氮添加对不同林龄杨树人工林凋落物分解的影响。结果表明:N添加对凋落叶分解过程的表现为先促进后抑制的趋势;而对凋落枝条的分解则出现了先抑制后促进的趋势。凋落叶(R2=0.5728;plt;0.01)和凋落枝条(R2=0.7171;plt;0.01)中土壤微生物量C/N与含水率都存在线性负相关关系,并且根据偏相关分析结果,凋落叶中含水率对土壤微生物量C/N的影响要更大一些,而氮添加会导致土壤含水率升高,土壤微生物量C/N降低,真菌/细菌降低,抑制了凋落物的分解。

关键词:杨树人工林;凋落物 ;氮添加;土壤微生物量C/N

Effects of N Addition on Litter Decomposition rate of the Poplar Plantation, North of Jiangsu,China

ABSTRACT

The impact of N addition on the process of terrestrial ecosystem nutrient cycling has become a hot issue on the research of Ecology. In the paper ,a N addition experiment was conducted with five treatments (i.e. N0(0g N/(m2a)), N1(5g N/(m2a)), N2(10g N/(m2a)), N3(15g N/(m2a)), N4(30g N/(m2a))) to study effects on litter decomposition of Populus euramericana cv. I-72 plantation, Northern Jiangsu, China. The results showed the process of leaf litter decomposition had a trend that the leaf litter decomposition increased during the early period and decreased in the later period exposed to N addition .And the process of branch litter decomposition had a phenomenon that the branch litter decomposition decreased during the early period and increased in the later period exposed to N addition. SMBC/SMBN had significant linear negative correlation with moisture content of leaf litter(R2=0.5728;plt;0.01)and branch litter(R2=0.7171;plt;0.01). And according to the results of partial correlation analysis, the moisture content had greater influence on SMBC/SMBN. N addition would increase soil moisture content and decrease SMBC/SMBN, which resulted in reduction in fungi/bacteria and inhibited the litter decomposition.

Key words:poplar plantation ;litters ;N addition ;SMBC/SMBN

目 录

1.前 言 1

1.1研究背景及目的意义 1

1.2国内外N沉降研究进展 2

1.3凋落物分解过程 3

1.4影响凋落物分解的因素 3

2.材料与方法 7

2.1研究地概况 7

2.2样地设置与凋落物实验设计 7

2.2.1样地设置 7

2.2.2凋落物实验设计 7

2.3模拟N沉降方法 8

2.4样品野外采集与室内分析 8

2.5 测定分析方法 8

3.结果与分析 10

3.1不同N浓度下凋落物失重变化规律 10

3.2不同N浓度下凋落物木质素残留量的变化规律 12

3.3不同N浓度下土壤理化性质的变化 14

3.3.1土壤微生物量C/N的影响因子 14

3.3.2土壤pH值、含水率对土壤微生物量C/N的偏相关分析 16

结 论 18

致 谢 19

参考文献 20

1 前言

1.1 研究背景及目的意义

近年来,由于大量N肥的使用,化石燃料的燃烧,加速了活性N的生成和沉降,导致N沉降问题日益严重。过量的大气N沉降已经带来了诸如土壤酸化,水体富营养化等一系列严重的生态问题,对N沉降的研究已经引起了人们的广泛关注 [1]

陆地生态系统中,C、N循环是全球生物地球化学循环的重要组成部分。森林作为陆地生态系统中最大的有机碳库,在陆地生态系统C循环中起着重要的作用[2]。森林凋落物是森林植物在其生长发育过程中新陈代谢的产物,在森林生态系统养分循环中起着重要作用。凋落物分解是森林生态系统养分循环过程中的重要环节,通过分解逐步把养分归还给土壤,因而分解过程和速率对森林土壤肥力有重要影响。

凋落物的生产与分解及其相关过程变化直接影响着陆地C储量和大气CO2浓度[3]。通过凋落物的分解归还到大气中的C 量是全球C 预算中一个重要的组成成分。Raich等[4]估计全球因凋落物分解(包括根系凋落物) 释放的CO2 量为68 Gt C·a – 1,约占全球年C 总流通量的70 %。因此,森林凋落物分解研究已愈来愈引起林学、生态学、微生物学、土壤学家以及森林经营工作者的重视[2]

我国是世界上仅次于欧洲和美国的第三大N沉降区[5]。N沉降对凋落物的分解有很大的影响。N沉降不仅增加了凋落物分解过程的N含量,直接影响凋落物分解的化学过程,从而改变凋落物的分解速率;同时N沉降还可以改变土壤理化性、土壤微生物和动物数量及其多样性[6]、林地植被状况和地表环境等,进而间接影响凋落物木质素和纤维素的分解过程,从而对分解速率产生影响[7]

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