模拟氮沉降对杨树人工林土壤有机碳组分的影响毕业论文_生态学毕业论文

模拟氮沉降对杨树人工林土壤有机碳组分的影响毕业论文

2021-04-27更新

摘 要

在幼龄、中龄、成熟杨树人工林中开展模拟氮沉降试验,设计N0(对照)、N1(5g.m2.a-1)、N2(10g.m2.a-1)、N3(15g.m2.a-1)和N4(30g.m2.a-1)5种氮沉降水平,每个处理重复3次。施氮2年后,对表层土壤进行采样分析,研究外加氮源对土壤可溶性有机碳、微生物量碳及硝态氮、铵态氮、微生物量氮的影响。结果表明,高氮沉降(N4)增加了土壤可溶性有机碳含量;低氮(N1)处理促进土壤微生物量碳含量增加,而中、高氮(N2,N3,N4)则起抑制作用;随着氮沉降水平的增加,土壤硝态氮和铵态氮含量不断增加,且硝态氮的反应比铵态氮灵敏;氮沉降对土壤微生物量氮含量同样具有促进作用,但不如硝态氮和铵态氮显著。不同水平的氮沉降处理对不同林龄杨树人工林土壤活性碳、氮的含量会产生不同程度的影响。

关键词:氮沉降;杨树人工林;活性碳;活性氮

Effects of Simulated Nitrogen Deposition on Soil Labile Carbon and Nitrogen in a Poplar Plantation

ABSTRACT

Applied a method of simulated nitrogen deposition, We evaluated the effects of nitrogen deposition on soil dissolved organic carbon, microbial biomass carbon, NO3 -N, NH4 -N and microbial biomass nitrogen in a poplar plantation. Nitrogen treatments were designed at 5 levels as N0 (control), N1, N2, N3 and N4 at the doses of 5, 10, 15, 30 g.m2.a-1 , respectively, with three replicates in each treatment. Then the researchers make an analysis of soil at the depth of 0-10cm. The results showed that nitrogen additions promoted increasing of soil dissolved organic carbon, but the effect was not significant; low nitrogen deposition (N1) accelerated increasing of soil microbial biomass carbon, but moderate-to-high nitrogen deposition (N2,N3, N4) was opposite, and soil microbial biomass carbon decreased in the sequence of N1gt;N0gt;N2gt;N3gt;N4; the contents of NH4 -N and NO3 -N in soil increased with increasing nitrogen deposition, but the growth rate of NO3 -N was much higher than the growth rate of NH4 -N, and it was more obvious at high nitrogen deposition(N4); nitrogen additions promoted increasing of soil microbial biomass nitrogen too, but the effect was not so significant as on soil NO3 -N and NH4 -N. Therefore, different levels of nitrogen deposition may have different influences on soil reactive carbon species and reactive nitrogen species in a poplar plantation.

Key words:Nitrogen Deposition; Poplar Plantation; Reactive Carbon Species; Reactive Nitrogen Species

目 录

1 研究综述………………………………………………………………………………………1

1.1 研究背景………………………………………………………………………………………1

1.2 研究目的及意义…………………………………………………………………………………2

1.3 研究进展………………………………………………………………………………………2

1.3.1 氮沉降的概况……………………………………………………………………2

1.3.1.1 国外氮沉降现状及研究进展………………………………………………2

1.3.1.2 国内氮沉降现状及研究进展………………………………………………3

1.3.2 氮沉降的影响……………………………………………………………………4

1.3.2.1 氮沉降对土壤活性碳的影响………………………………………………4

1.3.2.2 氮沉降对土壤活性氮的影响………………………………………………5

2 研究区概况与研究方法………………………………………………………………………………7

2.1 研究区概况与研究内容……………………………………………………………………7

2.1.1 研究区概况与样地设置……………………………………………………………………7

2.1.2 研究内容……………………………………………………………………………………8

2.2 模拟氮沉降方法……………………………………………………………………………8

2.3 土壤样品的野外采集与室内处理………………………………………………………8

2.4 技术路线…………………………………………………………………………………10

2.5 分析统计方法………………………………………………………………………………10

3 结果与分析………………………………………………………………………………………11

3.1 氮沉降对土壤活性碳的影响……………………………………………………………………11

3.1.1 对土壤可溶性有机碳含量的影响…………………………………………………11

3.1.2 对土壤微生物量碳含量的影响……………………………………………………12

3.2 氮沉降对土壤活性氮的影响……………………………………………………………………13

3.2.1 对土壤硝态氮含量的影响………………………………………………………13

3.2.2 对土壤铵态氮含量的影响………………………………………………………14

3.2.3 对土壤微生物量氮含量的影响……………………………………………………15

结论……………………………………………………………………………………………………17

致谢…………………………………………………………………………………………………19

参考文献……………………………………………………………………………………………20

1 研究综述

1.1 研究背景

当今全球环境不断发生变化,如气候变暖、大气中CO2浓度不断升高、UV-B辐射增强、氮沉降现象不断加剧等等,这些现象的产生对森林生态系统的植物生长发育、植物组成及其多样性、森林土壤有机碳库等产生了巨大影响,同时也诱发了一系列直接威胁到人类生存和发展的重大环境问题[1-2]。其中就包括日益加剧的大气氮沉降增加问题。氮沉降是指大气的活性氮从大气转移到地表的过程,它是酸沉降的一种[3],同时也是酸雨的成因之一,可分为干,湿两种:氮的湿沉降是指氮通过降雨的方式返回到陆地和水体的过程,其主要成分是NH4 和NO3及少量的可溶性有机氮;氮的干沉降是指氮通过降尘的方式使返回到陆地和水体的过程,其主要成分有气态NO,N2O,NH3及(NH4)2SO4和NH4NO3,还有吸附在微粒上的氮等[4]。近几十年来,人类对化石燃料进行燃烧、使用化肥、改变土地利用方式和种植固氮作物等行为,已经使得大气CO2含量不断增加并提高了活性氮的生成和沉降速率,人为活动造成的氮沉降已经超过了自然生物固氮量[5-6]。在未来几十年,氮沉降量将继续增加,并且还会呈现出全球化的趋势[7-8]

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