叶凋落物分解及养分释放对降水和氮素添加的响应

发布时间：2018-03-01 20:20

  本文关键词： 叶凋落物 分解 碳 氮 水分 混合叶凋落物　出处：《西北农林科技大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：凋落物作为陆地生态系统碳和养分库的重要组成部分,在生态系统物质循环、结构和功能维持等重要生态过程中起着重要作用。凋落物的分解过程及与之相伴的养分释放,不但改变着生态系统碳和养分循环及其对环境变化的响应,而且对土壤有机质积累和主要养分动态和有效性有着重要影响。因此,对凋落物分解中养分释放的一般规律及其对水氮环境响应特征的认识,是陆地生态系统生物地球化学循环过程预测的基础。本论文通过长期田间模拟试验,以不同类型植物叶凋落物为材料,研究了单一和混合凋落物分解特征及与之相伴的养分释放过程,并分析了降水变化和氮素添加对这些过程的影响,获得如下主要结论:(1)叶凋落物分解中质量损失和分解速率常数、CO2释放以及元素动态受降水量和凋落物来源共同影响。高降水促进了杨树、雪松、侧柏、石楠、沙柳、向日葵、玉米、大豆和水稻叶凋落物的分解,而低降水促进了白桦、辽东栎和苹果叶凋落物的分解。(2)凋落物分解过程CO2的释放量受降水量和凋落物类型共同影响,其在高降水条件下以石楠叶凋落物最高,油松和大豆叶凋落物较低;在正常降水条件下以沙柳叶凋落物最高,油松叶凋落物最低;在低降水条件下以大豆和苹果叶凋落物较高,油松和石楠叶凋落物较低。(3)高降水条件下叶凋落物分解后碳和氮素剩余率以玉米叶凋落物最低,油松叶凋落物最高;磷素和钾素剩余率以玉米叶凋落物最低,侧柏叶凋落物最高。正常降水条件下叶凋落物分解后碳、氮和磷素剩余率均以大豆叶凋落物最低,侧柏叶凋落物最高;钾素剩余率以杨树和谷子叶凋落物最低,侧柏叶凋落物最高。低降水条件下叶凋落物分解后碳、氮、磷和钾素剩余率均以苹果叶凋落物最低,侧柏叶凋落物最高。(4)氮添加降低了叶凋落物的分解,其影响程度取决于降水量和凋落物种类。氮素添加在高降水条件下对向日葵和玉米叶凋落物分解的影响较强,在正常降水条件下对刺槐、油松和谷子叶凋落物分解的影响较强,在低降水条件下对针茅和苹果叶凋落物的影响较强。(5)氮素添加显著改变了叶凋落物分解中养分的释放,其影响程度与降水量、凋落物种类和元素种类有关。分解12个月后,不同降水条件下氮素添加均抑制了叶凋落物碳、氮和磷素的释放量,其抑制作用以杨树叶凋落物最强,油松和针茅叶凋落物较弱;氮素添加在不同降水量下均增加了针茅叶凋落物钾素的释放,降低了玉米、谷子和苹果叶凋落物钾素的释放。(6)凋落物混合对分解的影响与凋落物组成和降水有关。所有降水量条件下,刺槐与杨树叶凋落物混合促进了分解过程,针茅与侧柏叶凋落物混合则抑制了分解过程;高降水条件下刺槐与雪松、针茅与辽东栎以及杨树与雪松叶凋落物混合均抑制了分解过程,正常降水条件下针茅与辽东栎叶凋落物混合抑制了分解过程,低降水条件下刺槐与雪松叶凋落物混合抑制了分解过程,3种降水情景下其它混合模式则促进了分解过程。(7)凋落物混合分解对养分释放的影响受混合的凋落物种类、降水量和元素种类共同制约。高降水条件下刺槐与雪松以及针茅与辽东栎叶凋落物混合分解抑制了碳素的释放,低降水条件下刺槐与杨树、刺槐与雪松、针茅与辽东栎以及针茅与侧柏叶凋落物的混合抑制了碳素的释放,正常降水条件下凋落物分解中碳素释放的混合效应不显著。刺槐、杨树、雪松叶凋落物的互相混合均促进了氮素释放,针茅与辽东栎及与侧柏叶凋落物的混合则抑制了氮素释放;而且这种影响模式与降水量无关。不同类型叶凋落物混合分解在大多数降水量处理促进了磷素的释放。刺槐、杨树、雪松叶凋落物的互相混合在高降水条件下抑制钾素释放,在低降水条件下则促进了钾素释放;在3种降水条件下,针茅与侧柏和辽东栎叶凋落物混合分别抑制和促进了钾素释放。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S714;S158

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本文编号：1553431