模拟氮硫沉降对太岳山华北落叶松林土壤呼吸的短期影响

发布时间：2017-05-06 18:15

  本文关键词：模拟氮硫沉降对太岳山华北落叶松林土壤呼吸的短期影响，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文以太岳山华北落叶松人工林为研究对象,设置模拟沉降的强度和频度：氮沉降三种浓度：低氮(50 kg N·hm-2·a-1)、中氮(100 kg N·hm-2·a-1)、高氮(150 kg N·hm-2·a-1)；硫沉降三种浓度：低硫(50 kg S·hm-2·a-1)、中硫(100kg S·hm-2·a-1)、局硫(150kg S·hm-2·a-1)。同时研究不同水平氮沉降、硫沉降和氮硫复合沉降对华北落叶松人工林土壤呼吸和土壤呼吸温度敏感性的短期影响,旨在预测山西省长期氮沉降和硫沉降增加的背景下,为华北落叶松人工林生态系统土壤碳通量的变化提供数据支持和依据。研究氮硫沉降土壤呼吸各组分的影响,对于了解土壤呼吸在气候变化中的作用有重要意义。结果表明：1)土壤呼吸速率的季节变异主要受土壤温度和含水量影响,模拟氮沉降没有改变土壤呼吸速率的生长季变化规律,且不同水平氮沉降并未改变土壤温度和土壤含水量的生长季节变化趋势。整个观测期内,高氮处理显著促进土壤总呼吸速率(P0.05)；低氮和中氮抑制凋落物层呼吸速率；氮沉降促进了根系呼吸速率；矿质土壤呼吸速率随氮沉降水平的升高而升高。除根系呼吸速率与5cm土壤温度拟合关系不显著(P0.05)外,其它各呼吸组分均与5cm土壤温度拟合关系极显著(P0.01)。相比于单因子模型,土壤温度与含水量双因子复合模型(Rs=aebTWc)能更好地解释土壤呼吸季节变异。2)整个生长季内,硫沉降并没有改变土壤呼吸速率的生长季节单峰变化规律。土壤总呼吸速率随硫沉降水平的升高而升高,不同硫沉降水平下土壤总呼吸速率均与对照之间差异显著(P0.05)；低硫和中硫处理降低了凋落物层呼吸速率；硫沉降促进根系呼吸速率,低硫和高硫处理显著促进根系呼吸速率(P0.05)；硫沉降显著促进矿质土壤呼吸速率(P0.05)。除根系呼吸速率与5cm土壤温度拟合关系不显著(P0.05)外,其它各呼吸组分均与土壤温度产生极显著差异(P0.01)。土壤温度、湿度和土壤呼吸各组分下的复合关系模型R2均高于土壤温度单因子模型,表明土壤温度和湿度等水热因子对土壤呼吸具有协同作用。3)在生长季内,不同氮硫复合沉降水平月平均土壤呼吸均有明显的生长季季节变化特征,即7月或8月土壤呼吸速率高,而10月土壤呼吸速率较低。模拟氮硫复合沉降对华北落叶松林土壤呼吸产生显著影响(P0.05)。氮硫复合沉降促进了土壤总呼吸速率,高氮高硫与对照土壤呼吸速率之间产生显著差异(P0.05),而中氮中硫水平抑制土壤呼吸速率,但并未达到显著水平(P0.05)。中氮和中硫处理对土壤呼吸速率的影响大于二者的共同作用,产生拮抗作用,而高氮和高硫处理产生了协同作用；在去凋处理下,各氮硫复合沉降土壤呼吸速率均高于对照,中氮高硫和高氮低硫显著促进去除凋落物后的土壤呼吸速率(P0.05)：在去根+去凋处理下,低氮低硫、低氮中硫、低氮高硫、中氮中硫、中氮高硫、高氮中硫和高氮高硫显著促进土壤呼吸速率(P0.05)。
【关键词】：土壤呼吸 氮沉降 硫沉降 华北落叶松林
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S714.3
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 1. 引言10-18
• 1.1 酸沉降研究背景10-13
• 1.1.1 氮沉降研究背景11-12
• 1.1.2 硫沉降研究背景12
• 1.1.3 氮硫复合沉降研究背景12-13
• 1.2 土壤呼吸国内外研究进展13-18
• 1.2.1 土壤呼吸组分区分方法13-15
• 1.2.2 水热因子等环境因子对土壤呼吸的影响15-18
• 2 研究内容和方法18-24
• 2.1 研究地概况18
• 2.2 研究内容与方法18-24
• 2.2.1 主要研究内容18
• 2.2.2 研究方法18-20
• 2.2.3 数据处理与分析20-22
• 2.2.4 技术路线22-24
• 3 结果与分析24-50
• 3.1 模拟氮沉降对土壤呼吸的影响24-35
• 3.1.1 模拟氮沉降对土壤总呼吸速率的影响24-27
• 3.1.1.1 氮沉降下土壤总呼吸速率变化24-25
• 3.1.1.2 土壤总呼吸速率与土壤温湿度的关系25-27
• 3.1.2 模拟氮沉降对凋落物层呼吸速率的影响27-30
• 3.1.2.1 氮沉降下凋落物层呼吸速率变化27-28
• 3.1.2.2 凋落物层呼吸速率与凋落物层温湿度的关系28-30
• 3.1.3 模拟氮沉降对根系呼吸速率的影响30-32
• 3.1.3.1 氮沉降下根系呼吸速率变化30
• 3.1.3.2 根系呼吸速率与根系温湿度的关系30-32
• 3.1.4 模拟氮沉降对矿质土壤呼吸速率的影响32-35
• 3.1.4.1 氮沉降下矿质土壤呼吸速率变化32-33
• 3.1.4.2 矿质土壤呼吸速率与温湿度的关系33-35
• 3.2 模拟硫沉降对土壤呼吸的影响35-44
• 3.2.1 模拟硫沉降对土壤总呼吸速率的影响35-37
• 3.2.1.1 硫沉降下土壤总呼吸速率变化35-36
• 3.2.1.2 土壤总呼吸速率与土壤温湿度的关系36-37
• 3.2.2 模拟硫沉降对凋落物层呼吸速率的影响37-39
• 3.2.2.1 硫沉降下生长季凋落物层呼吸速率变化37-38
• 3.2.2.2 凋落物层呼吸速率与凋落物层温湿度的关系38-39
• 3.2.3 模拟硫沉降对根系呼吸速率的影响39-42
• 3.2.3.1 硫沉降下生长季根系呼吸速率变化39-40
• 3.2.3.2 根系呼吸速率与温湿度的关系40-42
• 3.2.4 模拟硫沉降对矿质土壤呼吸速率的影响42-44
• 3.2.4.1 硫沉降下生长季矿质土壤呼吸速率变化42
• 3.2.4.2 矿质土壤呼吸速率与温湿度的关系42-44
• 3.3 模拟氮硫复合沉降下不同凋落物处理对土壤呼吸速率的影响44-50
• 3.3.1 模拟氮硫复合沉降对土壤总呼吸速率的影响44-47
• 3.3.2 模拟氮硫复合沉降下凋落物处理对土壤呼吸速率的影响47-48
• 3.3.3 土壤呼吸速率与土壤温度、土壤湿度的关系48-50
• 4 结论与讨论50-58
• 4.1 讨论50-54
• 4.1.1 模拟氮沉降对土壤总呼吸速率及其各组分呼吸速率的影响50-51
• 4.1.2 模拟硫沉降对土壤总呼吸速率及各组分呼吸速率的影响51-53
• 4.1.3 不同凋落物处理下模拟氮硫沉降对土壤呼吸速率的影响53-54
• 4.2 结论54-58
• 参考文献58-66
• 个人简介66-68
• 导师简介68-70
• 致谢70

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  本文关键词：模拟氮硫沉降对太岳山华北落叶松林土壤呼吸的短期影响，由笔耕文化传播整理发布。

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