碳、氮添加及干湿交替对排土场刺槐林凋落物分解的影响
发布时间：2021-11-17 19:42
本研究以海州露天矿排土场刺槐人工林叶凋落物为研究对象,采用分解袋法,分别对叶凋落物进行C添加（5个梯度,药物为葡萄糖）、N添加（5个梯度,药物为氯化铵）和干湿交替处理（3个梯度）;C和N添加研究以不添加C和N的凋落物为对照,干湿交替研究以恒湿处理的凋落物为对照,对凋落物的分解速率（质量残留率）、养分指标（C、N、P和木质素残留率）以及化学计量值（C/N、C/P和木质素/N）进行测定、分析。研究结果表明:（1）高C(7.5g C.m2·a-1)和极高C(10g C.m2·a-1)添加对凋落物的分解无影响,低C(2.5g C.m2·a-1)和中C(5g C.m2·a-1)添加抑制了凋落物的分解,进而减慢了生态系统的物质循环和能量流动;C添加抑制了凋落物向土壤中C和木质素元素的释放,进而降低了土壤部分养分,减少了植物根部养分的来源。（2）低N(3g N.m2·a-1)和极高N...
【文章来源】：辽宁工程技术大学辽宁省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
辽宁工程技术大学硕士学位论文92研究区概况阜新海州露天矿排土场，位于辽宁省阜新市太平区，地理坐标为东经121°l′-122°56′，北纬41°41′-42°56′[90]。实验样地位于排土场东部位置，分别是面积为1.5hm2和2.5hm2刺槐人工纯林。由2003年，阜新市政府响应国家国土资源部的号召，对海州露天矿排土场开始进行土地复垦工作，2005年基本完成对海州露天矿排土场的复垦任务，复垦面积为998.17hm2，覆土厚度30cm[91]，其中，覆土采用的客土来源于海州露天矿附近的孙家湾万人坑遗址旁土地，复垦植被有刺槐、白榆、火炬、紫穗槐等多种。表1为排土场刺槐纯林样地的基本性质，图2为阜新市海州露天矿排土场卫星图。表1排土场刺槐林样地基本性质Table1Thebasicprofilesofplotsindifferentreclamationmodes复垦模式地理位置高程/m复垦年限/a样地面积/hm2植被覆盖率/%刺槐林地41°57′25.42″~29.46″N121°39′30.64″~35.12″E268.52003-20171.52.56596图2海州露天矿排土场卫星图Fig.2TheSatellitemapofHaiZhouopencastcoalminedump2.1地质地形特征露天矿排土场坐落于阜新低山丘陵区[92]。在海州露天矿排土场中，排土场四周被废弃岩石包围，这些岩石由于长期受到力的作用发生形变，最后发生断裂，
辽宁工程技术大学硕士学位论文16水平下的凋落物质量损失速率较缓慢，在分解第60天C1和C2水平质量残留率分别为98.49%、98.86%；中期凋落物损失速率较慢，在分解第180天后各水平质量残留率分别为C0（91.04%）、C1（93.77%）、C2（95.65%）、C3（91.65%）、C4（91.79%）；后期损失速率又有所增加，C3和C4水平相比其他水平分解缓慢。在根据方差分析，可以得出在分解第60天和第180天时，C2和C4水平的凋落物质量残留率均显著低于C0、C3和C4水平（p<0.05）；在分解第360天时，各水平凋落物质量残留率分别为C0（81.41%）、C1（83.58%）、C2（85.53%）、C3（81.99%）、C4（82.06%），C2、C3水平凋落物质量残留率均显著低于C0水平。根据重复测量方差分析得出，C添加对海州露天矿排土场刺槐凋落物分解过程有显著影响（p<0.05），详见图3。图3碳添加下凋落物分解过程中质量残留率变化Fig.3variationofmassresidualrateoflittersduringdecompositionwithCaddition利用凋落物分解的数学模型-Olson指数衰减模型计算出各水平下处理的分解常数k，各水平处理的分解常数k表现为C0（0.034）>C3（0.033）=C4（0.033）>C1（0.031）>C2（0.028），表明在整个凋落物分解过程中，C0水平处理分解速度最快，C2水平处理分解速度最缓慢。与C0水平相比，C1和C2水平处理抑制了凋落物分解的进程，C3和C4水平下分解速率保持一致，并且对凋落物分解影响较校从总体上看，C添加减缓了凋落物的分解，对凋落物分解有抑制的趋势，详见表4。
【参考文献】：
期刊论文
[1]杉木人工林凋落物分解对氮沉降的响应[J]. 沈芳芳,刘文飞,吴建平,袁颖红,樊后保,赵楠. 生态学报. 2019(21)
[2]我国土地复垦与生态修复30年:回顾、反思与展望[J]. 胡振琪. 煤炭科学技术. 2019(01)
[3]降雨引起的干湿交替对土壤呼吸的影响:进展与展望[J]. 李新鸽,韩广轩,朱连奇,陈超男. 生态学杂志. 2019(02)
[4]安益露天矿矿区生态环境保护对策研究[J]. 赵天彪,汤继磊. 世界有色金属. 2017(11)
[5]煤矿区土地复垦研究:前景与进展[J]. 杜建平,邵景安,谭少军,曹飞. 重庆师范大学学报(自然科学版). 2018(01)
[6]川西高海拔增温和加氮对红杉凋落物有机组分释放的影响[J]. 陈玥希,陈蓓,孙辉,马丽红,沈丹杰,刘堰杨. 应用生态学报. 2017(06)
[7]氮、磷养分有效性对森林凋落物分解的影响研究进展[J]. 林成芳,彭建勤,洪慧滨,杨智杰,杨玉盛. 生态学报. 2017(01)
[8]模拟氮沉降对华西雨屏区天然常绿阔叶林凋落叶分解过程中基质质量的影响[J]. 周世兴,肖永翔,向元彬,黄从德,唐剑东,韩博涵,罗超. 生态学报. 2016(22)
[9]模拟氮沉降和降雨对华西雨屏区常绿阔叶林凋落物分解的影响[J]. 向元彬,周世兴,肖永翔,胡庭兴,涂利华,黄从德,高保丹. 生态学报. 2017(02)
[10]模拟氮沉降对华西雨屏区天然常绿阔叶林凋落物木质素和纤维素降解的影响[J]. 周世兴,黄从德,向元彬,韩博涵,肖永翔,唐剑东. 应用生态学报. 2016(05)
博士论文
[1]露天铝土矿生态恢复过程中生物多样性研究[D]. 秦文展.中南大学 2011
硕士论文
[1]晋陕蒙矿区排土场植物措施对复垦土壤养分和微生物的影响[D]. 王丽丽.中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心) 2018
[2]济宁市煤矿区土地复垦方式对土壤养分状况的影响[D]. 李俊颖.山东农业大学 2017
[3]氮添加对人工油松林叶凋落物分解的影响[D]. 姚旭.西北农林科技大学 2017
[4]干湿交替对若尔盖湿地枯落物和土壤有机质分解的影响[D]. 张雪雯.北京林业大学 2014
[5]海州露天矿排土场高效土地复垦模式及效果研究[D]. 王丽丽.辽宁工程技术大学 2013
[6]干湿交替驱动下土壤微生物量及N2O变化规律[D]. 王明.中国农业科学院 2013
[7]安太堡露天矿复垦地草本植物群落多样性研究[D]. 徐志果.中国地质大学（北京） 2013
[8]基于遥感影像的平朔矿区植被动态监测研究[D]. 华正坤.中国地质大学（北京） 2013
[9]露天矿区排土场复垦适宜性评价研究[D]. 薛玉芬.中国地质大学（北京） 2013
[10]干湿交替对土壤氮素转化及生物学特性的影响[D]. 郑莹莹.东华大学 2013
本文编号：3501544
【文章来源】：辽宁工程技术大学辽宁省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
辽宁工程技术大学硕士学位论文92研究区概况阜新海州露天矿排土场，位于辽宁省阜新市太平区，地理坐标为东经121°l′-122°56′，北纬41°41′-42°56′[90]。实验样地位于排土场东部位置，分别是面积为1.5hm2和2.5hm2刺槐人工纯林。由2003年，阜新市政府响应国家国土资源部的号召，对海州露天矿排土场开始进行土地复垦工作，2005年基本完成对海州露天矿排土场的复垦任务，复垦面积为998.17hm2，覆土厚度30cm[91]，其中，覆土采用的客土来源于海州露天矿附近的孙家湾万人坑遗址旁土地，复垦植被有刺槐、白榆、火炬、紫穗槐等多种。表1为排土场刺槐纯林样地的基本性质，图2为阜新市海州露天矿排土场卫星图。表1排土场刺槐林样地基本性质Table1Thebasicprofilesofplotsindifferentreclamationmodes复垦模式地理位置高程/m复垦年限/a样地面积/hm2植被覆盖率/%刺槐林地41°57′25.42″~29.46″N121°39′30.64″~35.12″E268.52003-20171.52.56596图2海州露天矿排土场卫星图Fig.2TheSatellitemapofHaiZhouopencastcoalminedump2.1地质地形特征露天矿排土场坐落于阜新低山丘陵区[92]。在海州露天矿排土场中，排土场四周被废弃岩石包围，这些岩石由于长期受到力的作用发生形变，最后发生断裂，
辽宁工程技术大学硕士学位论文16水平下的凋落物质量损失速率较缓慢，在分解第60天C1和C2水平质量残留率分别为98.49%、98.86%；中期凋落物损失速率较慢，在分解第180天后各水平质量残留率分别为C0（91.04%）、C1（93.77%）、C2（95.65%）、C3（91.65%）、C4（91.79%）；后期损失速率又有所增加，C3和C4水平相比其他水平分解缓慢。在根据方差分析，可以得出在分解第60天和第180天时，C2和C4水平的凋落物质量残留率均显著低于C0、C3和C4水平（p<0.05）；在分解第360天时，各水平凋落物质量残留率分别为C0（81.41%）、C1（83.58%）、C2（85.53%）、C3（81.99%）、C4（82.06%），C2、C3水平凋落物质量残留率均显著低于C0水平。根据重复测量方差分析得出，C添加对海州露天矿排土场刺槐凋落物分解过程有显著影响（p<0.05），详见图3。图3碳添加下凋落物分解过程中质量残留率变化Fig.3variationofmassresidualrateoflittersduringdecompositionwithCaddition利用凋落物分解的数学模型-Olson指数衰减模型计算出各水平下处理的分解常数k，各水平处理的分解常数k表现为C0（0.034）>C3（0.033）=C4（0.033）>C1（0.031）>C2（0.028），表明在整个凋落物分解过程中，C0水平处理分解速度最快，C2水平处理分解速度最缓慢。与C0水平相比，C1和C2水平处理抑制了凋落物分解的进程，C3和C4水平下分解速率保持一致，并且对凋落物分解影响较校从总体上看，C添加减缓了凋落物的分解，对凋落物分解有抑制的趋势，详见表4。
【参考文献】：
期刊论文
[1]杉木人工林凋落物分解对氮沉降的响应[J]. 沈芳芳,刘文飞,吴建平,袁颖红,樊后保,赵楠. 生态学报. 2019(21)
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[3]降雨引起的干湿交替对土壤呼吸的影响:进展与展望[J]. 李新鸽,韩广轩,朱连奇,陈超男. 生态学杂志. 2019(02)
[4]安益露天矿矿区生态环境保护对策研究[J]. 赵天彪,汤继磊. 世界有色金属. 2017(11)
[5]煤矿区土地复垦研究:前景与进展[J]. 杜建平,邵景安,谭少军,曹飞. 重庆师范大学学报(自然科学版). 2018(01)
[6]川西高海拔增温和加氮对红杉凋落物有机组分释放的影响[J]. 陈玥希,陈蓓,孙辉,马丽红,沈丹杰,刘堰杨. 应用生态学报. 2017(06)
[7]氮、磷养分有效性对森林凋落物分解的影响研究进展[J]. 林成芳,彭建勤,洪慧滨,杨智杰,杨玉盛. 生态学报. 2017(01)
[8]模拟氮沉降对华西雨屏区天然常绿阔叶林凋落叶分解过程中基质质量的影响[J]. 周世兴,肖永翔,向元彬,黄从德,唐剑东,韩博涵,罗超. 生态学报. 2016(22)
[9]模拟氮沉降和降雨对华西雨屏区常绿阔叶林凋落物分解的影响[J]. 向元彬,周世兴,肖永翔,胡庭兴,涂利华,黄从德,高保丹. 生态学报. 2017(02)
[10]模拟氮沉降对华西雨屏区天然常绿阔叶林凋落物木质素和纤维素降解的影响[J]. 周世兴,黄从德,向元彬,韩博涵,肖永翔,唐剑东. 应用生态学报. 2016(05)
博士论文
[1]露天铝土矿生态恢复过程中生物多样性研究[D]. 秦文展.中南大学 2011
硕士论文
[1]晋陕蒙矿区排土场植物措施对复垦土壤养分和微生物的影响[D]. 王丽丽.中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心) 2018
[2]济宁市煤矿区土地复垦方式对土壤养分状况的影响[D]. 李俊颖.山东农业大学 2017
[3]氮添加对人工油松林叶凋落物分解的影响[D]. 姚旭.西北农林科技大学 2017
[4]干湿交替对若尔盖湿地枯落物和土壤有机质分解的影响[D]. 张雪雯.北京林业大学 2014
[5]海州露天矿排土场高效土地复垦模式及效果研究[D]. 王丽丽.辽宁工程技术大学 2013
[6]干湿交替驱动下土壤微生物量及N2O变化规律[D]. 王明.中国农业科学院 2013
[7]安太堡露天矿复垦地草本植物群落多样性研究[D]. 徐志果.中国地质大学（北京） 2013
[8]基于遥感影像的平朔矿区植被动态监测研究[D]. 华正坤.中国地质大学（北京） 2013
[9]露天矿区排土场复垦适宜性评价研究[D]. 薛玉芬.中国地质大学（北京） 2013
[10]干湿交替对土壤氮素转化及生物学特性的影响[D]. 郑莹莹.东华大学 2013
本文编号：3501544
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