黄土高原油松人工林土壤碳氮对氮素富集的响应动态及机制
发布时间：2022-01-25 16:44
氮沉降已经成为全球气候变化的热点问题之一,已经对森林生态系统产生了重要影响。评价和预测氮沉降对森林生态系统土壤碳氮循环过程的影响对分析全球气候变化背景下土壤碳氮及其储量的变化具有重要的意义。为了更好地理解土壤碳氮及其储量对氮富集的响应,本研究以黄土高原子午岭人工油松（Pinus tabulaeformis）林为研究对象,于2015-2017年设置4个氮添加水平,分别为对照(0 kg N ha yr-1,N0)、低氮(50 kg N ha yr-1,N50)、中氮(100 kg N ha yr-1,N100)和高氮(200 kg N ha yr-1,N200),研究了森林土壤-凋落物-细根的碳氮含量及其储量的变化规律,探讨了影响土壤碳氮及其储量的主要因子,为科学评价氮富集对该地区森林碳氮循环提供基础数据,同时为预测该地区森林土壤碳氮的变化趋势以及制定森林利用政策提供科学依据。取得主要研究进展如下:（1）氮富集提高了土壤碳氮含量及其储量,土壤微生物碳和土壤可溶性碳较其它碳氮组分对短期氮富集更为敏感短期氮...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
图 3-1 不同氮富集处理下对土壤有机碳的影响Fig. 3-1 Effects of different nitrogen enrichment treatments on soil organic carbon注：不同小写字母（a、b、c）表示相同氮富集处理下不同土层差异显著（P<0.05）；不同大写字母（A、B、C）表示相同土层不同氮富集处理下差异显著（P<0.05）；相同字母表示处理间差异不显著（P<0.05）。Note: Different lowercase letters (a, b, c) indicate significant differences in different soil layers under thesame nitrogen enrichment treatment (P<0.05); different capital letters (A, B, C) indicate significantdifferences under the same soil layer and different nitrogen enrichment treatments (P<0.05); the sameletters indicate no significant differences between treatments (P<0.05).(1)土壤微生物量碳含量不同年份各处理土壤微生物碳（MBC）含量均随土壤深度增加而降低，同一氮处理水平各土层 MBC 含量均以 0-10 cm 最高（图 3-2）。比较不同年份同一氮处理水平
短期氮富集对土壤 MBC 影响显著（P<0.05）。随着氮富集水平的增加，0-10 cm 土层土壤 MBC 含量呈先增加后减少再增加的趋势，并在 N200 水平下达到最大。和对照相比，N50、N100 和 N200 分别提高了 42.9%、9.8%和 120.6%；N200 和 N50 水平下显著高于 N0 和 N100 水平（P<0.05），N100 与 N0 之间不存在显著差异（P>0.05）。10-20 cm 土层土壤 MBC 含量呈上升的趋势，并在 N200 水平下达到最大。和 N0 相比，N50、N100 和 N200 分别提高了 21.1%、44.1%和 61.5%；N200 和 N100 水平下显著高于 N0 水平（P<0.05），N100 与 N0 之间不存在显著差异（P>0.05）。20-30 cm 土层土壤 MBC 含量呈上升的趋势，并在 N200 水平下达到最大。和 N0 相比，N50、N100和 N200 分别提高了 226.4%、221.4%和 241.5%；N50、N100 和 N200 水平下显著高于 N0 水平（P<0.05），氮富集处理之间不存在显著差异（P>0.05）。而第 2 年氮富集对土壤 MBC 影响显著（P<0.05）。随着氮富集水平的增加，MBC 都有增加的趋势。0-10 cm 和 20-30 cm 土层氮富集处理的 MBC 显著高于 N0（P<0.05），而 10-20 cm土层氮富集处理的 MBC 对 N0 无显著影响（P>0.05）。同时，分析同一处理 MBC 含量的年际变化，除对照处理 20-30 cm 增加之外整体上 0-30 cm 土层氮富集处理下都在减少且氮富集处理下差异显著（P<0.05）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]模拟氮沉降对季风常绿阔叶林凋落物碳氮组分的影响[J]. 李登峰,章家恩,刘自强,王迟,袁艾,危晖. 华南农业大学学报. 2018(06)
[2]模拟氮沉降对川西高原中国沙棘细根中的碳、氮、磷的影响[J]. 李玲,邓东周,樊华,涂卫国,蒋庆云. 四川林业科技. 2018(05)
[3]杉木人工林凋落物生态化学计量与土壤有效养分对长期模拟氮沉降的响应[J]. 沈芳芳,吴建平,樊后保,郭晓敏,雷学明,沃奇东. 生态学报. 2018(20)
[4]模拟氮沉降对杉木幼苗细根化学计量学特征的影响[J]. 郭润泉,熊德成,宋涛涛,蔡瑛莹,陈廷廷,陈望远,郑欣,陈光水. 生态学报. 2018(17)
[5]土壤增温和氮沉降对杉木幼树细根生物量的影响[J]. 蔡瑛莹,熊德成,李茵茵,郑欣,陈廷廷,陈望远,郭润泉,宋涛涛,陈光水,杨玉盛. 亚热带资源与环境学报. 2018(01)
[6]氮添加对白羊草土壤水溶性碳氮及其光谱特征的影响[J]. 辛奇,梁楚涛,张娇阳,姜欣禹,王国梁,薛萐. 水土保持研究. 2017(05)
[7]氮添加对亚热带次生常绿阔叶林扁刺栲细根生物量、寿命和形态的短期影响[J]. 陈冠陶,彭勇,郑军,李顺,彭天驰,邱细容,涂利华. 植物生态学报. 2017(10)
[8]氮添加和凋落物处理对油松-辽东栎混交林土壤氮的影响[J]. 唐佐芯,赵静,孙筱璐,尤业明. 生态学杂志. 2018(01)
[9]去除根系和凋落物对滨海沙地3种防护林土壤碳氮库的短期影响[J]. 林宝平,何宗明,郜士垒,桑昌鹏,温秀萍,林宇,黄志群,林思祖. 生态学报. 2017(12)
[10]氮添加对白羊草种群及土壤特征的影响[J]. 李盼盼,王兵,刘国彬,李彬彬. 中国水土保持科学. 2017(02)
博士论文
[1]不同葡萄品种果实品质对外源硒肥的响应[D]. 朱帅蒙.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]模拟氮沉降和降雨量改变对华西雨屏区常绿阔叶林土壤碳氮特征的影响[D]. 向元彬.四川农业大学 2016
[3]模拟氮沉降对帽儿山地区4种典型林分土壤碳氮输入输出关键过程的影响[D]. 郝龙飞.东北林业大学 2016
[4]模拟氮沉降对暖温带油松林土壤碳循环过程的影响[D]. 汪金松.北京林业大学 2013
[5]亚高山灌丛和草甸土壤呼吸动态特征及其影响因素[D]. 胡宗达.中国林业科学研究院 2013
[6]黄土高原地区土壤养分的空间分布及其影响因素[D]. 刘志鹏.中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心） 2013
硕士论文
[1]不同林龄梯度亚热带常绿阔叶林凋落物产量及养分对模拟氮沉降的响应[D]. 王泽夫.安徽农业大学 2018
[2]亚热带常绿阔叶林凋落物生产及其养分含量对模拟氮沉降的响应[D]. 张林.安徽农业大学 2015
[3]氮沉降对华北落叶松天然次生林短期影响的模拟试验研究[D]. 李琛琛.山西农业大学 2014
[4]喀斯特山地人工林凋落物对土壤肥力影响研究[D]. 戎宇.南京林业大学 2011
本文编号：3608888
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
图 3-1 不同氮富集处理下对土壤有机碳的影响Fig. 3-1 Effects of different nitrogen enrichment treatments on soil organic carbon注：不同小写字母（a、b、c）表示相同氮富集处理下不同土层差异显著（P<0.05）；不同大写字母（A、B、C）表示相同土层不同氮富集处理下差异显著（P<0.05）；相同字母表示处理间差异不显著（P<0.05）。Note: Different lowercase letters (a, b, c) indicate significant differences in different soil layers under thesame nitrogen enrichment treatment (P<0.05); different capital letters (A, B, C) indicate significantdifferences under the same soil layer and different nitrogen enrichment treatments (P<0.05); the sameletters indicate no significant differences between treatments (P<0.05).(1)土壤微生物量碳含量不同年份各处理土壤微生物碳（MBC）含量均随土壤深度增加而降低，同一氮处理水平各土层 MBC 含量均以 0-10 cm 最高（图 3-2）。比较不同年份同一氮处理水平
短期氮富集对土壤 MBC 影响显著（P<0.05）。随着氮富集水平的增加，0-10 cm 土层土壤 MBC 含量呈先增加后减少再增加的趋势，并在 N200 水平下达到最大。和对照相比，N50、N100 和 N200 分别提高了 42.9%、9.8%和 120.6%；N200 和 N50 水平下显著高于 N0 和 N100 水平（P<0.05），N100 与 N0 之间不存在显著差异（P>0.05）。10-20 cm 土层土壤 MBC 含量呈上升的趋势，并在 N200 水平下达到最大。和 N0 相比，N50、N100 和 N200 分别提高了 21.1%、44.1%和 61.5%；N200 和 N100 水平下显著高于 N0 水平（P<0.05），N100 与 N0 之间不存在显著差异（P>0.05）。20-30 cm 土层土壤 MBC 含量呈上升的趋势，并在 N200 水平下达到最大。和 N0 相比，N50、N100和 N200 分别提高了 226.4%、221.4%和 241.5%；N50、N100 和 N200 水平下显著高于 N0 水平（P<0.05），氮富集处理之间不存在显著差异（P>0.05）。而第 2 年氮富集对土壤 MBC 影响显著（P<0.05）。随着氮富集水平的增加，MBC 都有增加的趋势。0-10 cm 和 20-30 cm 土层氮富集处理的 MBC 显著高于 N0（P<0.05），而 10-20 cm土层氮富集处理的 MBC 对 N0 无显著影响（P>0.05）。同时，分析同一处理 MBC 含量的年际变化，除对照处理 20-30 cm 增加之外整体上 0-30 cm 土层氮富集处理下都在减少且氮富集处理下差异显著（P<0.05）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]模拟氮沉降对季风常绿阔叶林凋落物碳氮组分的影响[J]. 李登峰,章家恩,刘自强,王迟,袁艾,危晖. 华南农业大学学报. 2018(06)
[2]模拟氮沉降对川西高原中国沙棘细根中的碳、氮、磷的影响[J]. 李玲,邓东周,樊华,涂卫国,蒋庆云. 四川林业科技. 2018(05)
[3]杉木人工林凋落物生态化学计量与土壤有效养分对长期模拟氮沉降的响应[J]. 沈芳芳,吴建平,樊后保,郭晓敏,雷学明,沃奇东. 生态学报. 2018(20)
[4]模拟氮沉降对杉木幼苗细根化学计量学特征的影响[J]. 郭润泉,熊德成,宋涛涛,蔡瑛莹,陈廷廷,陈望远,郑欣,陈光水. 生态学报. 2018(17)
[5]土壤增温和氮沉降对杉木幼树细根生物量的影响[J]. 蔡瑛莹,熊德成,李茵茵,郑欣,陈廷廷,陈望远,郭润泉,宋涛涛,陈光水,杨玉盛. 亚热带资源与环境学报. 2018(01)
[6]氮添加对白羊草土壤水溶性碳氮及其光谱特征的影响[J]. 辛奇,梁楚涛,张娇阳,姜欣禹,王国梁,薛萐. 水土保持研究. 2017(05)
[7]氮添加对亚热带次生常绿阔叶林扁刺栲细根生物量、寿命和形态的短期影响[J]. 陈冠陶,彭勇,郑军,李顺,彭天驰,邱细容,涂利华. 植物生态学报. 2017(10)
[8]氮添加和凋落物处理对油松-辽东栎混交林土壤氮的影响[J]. 唐佐芯,赵静,孙筱璐,尤业明. 生态学杂志. 2018(01)
[9]去除根系和凋落物对滨海沙地3种防护林土壤碳氮库的短期影响[J]. 林宝平,何宗明,郜士垒,桑昌鹏,温秀萍,林宇,黄志群,林思祖. 生态学报. 2017(12)
[10]氮添加对白羊草种群及土壤特征的影响[J]. 李盼盼,王兵,刘国彬,李彬彬. 中国水土保持科学. 2017(02)
博士论文
[1]不同葡萄品种果实品质对外源硒肥的响应[D]. 朱帅蒙.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]模拟氮沉降和降雨量改变对华西雨屏区常绿阔叶林土壤碳氮特征的影响[D]. 向元彬.四川农业大学 2016
[3]模拟氮沉降对帽儿山地区4种典型林分土壤碳氮输入输出关键过程的影响[D]. 郝龙飞.东北林业大学 2016
[4]模拟氮沉降对暖温带油松林土壤碳循环过程的影响[D]. 汪金松.北京林业大学 2013
[5]亚高山灌丛和草甸土壤呼吸动态特征及其影响因素[D]. 胡宗达.中国林业科学研究院 2013
[6]黄土高原地区土壤养分的空间分布及其影响因素[D]. 刘志鹏.中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心） 2013
硕士论文
[1]不同林龄梯度亚热带常绿阔叶林凋落物产量及养分对模拟氮沉降的响应[D]. 王泽夫.安徽农业大学 2018
[2]亚热带常绿阔叶林凋落物生产及其养分含量对模拟氮沉降的响应[D]. 张林.安徽农业大学 2015
[3]氮沉降对华北落叶松天然次生林短期影响的模拟试验研究[D]. 李琛琛.山西农业大学 2014
[4]喀斯特山地人工林凋落物对土壤肥力影响研究[D]. 戎宇.南京林业大学 2011
本文编号：3608888
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