小兴安岭云冷杉红松林土壤碳排放对氮沉降、强降水和季节性雪被的响应

发布时间：2022-07-12 16:01

　　森林作为陆地生态系统的最大碳（Carbon,C）库,C蓄积量的增减都会显著影响大气二氧化碳（CO2）的浓度变化,调控全球陆地C循环的动态。在气候变化的背景下,本研究通过野外人工模拟氮（N）沉降[设置4个N沉降梯度:control,即CK（0）;low-N,即 TL（50 kg N· ha-1·a-1）;medium-N,即 TM（100 kg N·ha-1·a-1）和high-N,即TH（150 kgN·ha-1·a-1）]、强降水、人工控制冬季降水量[人工控制4或5个降雪梯度为:0（无雪被覆盖）、10cm、20 cm、30 cm以及自然雪被覆盖（2013年10月～2014年5月）雪被]等多种气候变化情境,一方面对相同年份内（2013年5月～2014年4月）的温带森林生态系统的土壤C排放进行研究,其研究内容主要包括:模拟N沉降对小兴安岭云冷杉红松林[红松（Pinus koraiensis）、臭冷杉（Abies nephrolepis）、红皮云杉（Picea koraiensis）、鱼鳞云杉（P.jezoensis var.microsperma）]土壤呼吸及其组分的影响研究、强降雨对小... 

【文章页数】：100 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
前言
1. 绪论
    1.1 全球气候变化现状
        1.1.1 全球气候变化现状及其生态效应
        1.1.2 中国气候变化现状及其生态效应
    1.2 森林生态系统碳循环及其对气候变化的响应
        1.2.1 森林生态系统的碳循环
        1.2.2 氮沉降对森林生态系统碳循环的影响
        1.2.3 极端气候对森林生态系统碳循环的影响
    1.3 研究内容及拟解决的科学问题
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 拟解决的科学问题
2. 研究区概况与研究方法
    2.1 小兴安岭区域概况
        2.1.1 自然地理概况
        2.1.2 研究区域气候变化特征
        2.1.3 小兴安岭温带森林的特点及重要性
    2.2 实验设计
        2.2.1 研究技术路线
        2.2.2 样地布设
3. 模拟氮沉降对小兴安岭云冷杉红松林土壤呼吸的影响
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 模拟氮沉降实验设计
        3.2.2 相关环境因子及土壤呼吸速率的测定
        3.2.3 数据分析
    3.3 结果与分析
        3.3.1 土壤呼吸通量及其组分的季节性动态
        3.3.2 土壤呼吸及其组分与相关环境因子的响应关系
    3.4 讨论
        3.4.1 土壤呼吸的季节性动态变化
        3.4.2 模拟氮沉降对土壤呼吸的影响
        3.4.3 模拟氮沉降对土壤呼吸不同组分的影响
    3.5 本章小结
4. 强降雨对小兴安岭云冷杉红松林土壤呼吸的影响
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 实验样地设置
        4.2.2 相关环境因子及土壤呼吸速率的测定
        4.2.3 数据分析
    4.3 结果与分析
        4.3.1 强降水前后的土壤呼吸速率和环境因子的变化
        4.3.2 土壤自养呼吸、异养呼吸对强降雨的响应
        4.3.3 强降雨前后的土壤呼吸与土壤温度、土壤含水量的关系
    4.4 讨论
        4.4.1 强降雨对土壤呼吸的影响
        4.4.2 强降雨前后影响土壤呼吸的关键环境因子
    4.5 本章小结
5. 季节性雪被与氮沉降对云冷杉红松林土壤呼吸的影响
    5.1 引言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 实验样地设置
        5.2.2 相关环境因子及土壤呼吸速率的测定
        5.2.3 数据分析
    5.3 结果与分析
        5.3.1 雪被与模拟氮沉降对冬季土壤呼吸的影响
        5.3.2 模拟氮沉降对生长季土壤呼吸的影响
        5.3.3 模拟氮沉降对土壤温度敏感性的影响
        5.3.4 冬季土壤呼吸的对全年土壤呼吸的贡献
    5.4 讨论
        5.4.1 季节性雪被对冬季土壤呼吸的影响
        5.4.2 模拟氮沉降对土壤呼吸与土壤温度敏感性的影响
        5.4.3 氮沉降背景下冬季土壤呼吸对全年土壤呼吸的贡献率
    5.5 本章小结
6. 模拟氮沉降对小兴安岭云冷杉红松林碳收支的影响
    6.1 引言
    6.2 材料与方法
        6.2.1 模拟氮沉降实验设计
        6.2.2 NPP测定
        6.2.3 土壤碳排放测定
        6.2.4 土壤碳库测定
        6.2.5 NEP测定
    6.3 结果与分析
        6.3.1 模拟氮沉降对净初级生产力的影响
        6.3.2 模拟氮沉降对土壤碳排放的影响
        6.3.3 模拟氮沉降对森林土壤碳库的影响
        6.3.4 模拟氮沉降对小兴安岭云冷杉红松林森林碳收支的影响
    6.4 讨论
        6.4.1 小兴安岭云冷杉红松林土壤碳排放特点及其对模拟氮沉降的响应机制
        6.4.2 小兴安岭云冷杉红松林NPP、NEP对模拟氮沉降的响应机制
    6.5 本章小结
结论
    (1) 主要结论
    (2) 不确定性与未来展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]小兴安岭7种典型林型林分生物量碳密度与固碳能力[J]. 胡海清,罗碧珍,魏书精,魏书威,孙龙,罗斯生,马洪斌.  植物生态学报. 2015(02)
[2]中国过去2000年极端气候事件变化的若干特征[J]. 郑景云,郝志新,方修琦,葛全胜.  地理科学进展. 2014(01)
[3]太岳山油松人工林土壤呼吸对强降雨的响应[J]. 金冠一,赵秀海,康峰峰,汪金松.  生态学报. 2013(06)
[4]氮沉降对森林生态系统碳吸存的影响[J]. 陈浩,莫江明,张炜,鲁显楷,黄娟.  生态学报. 2012(21)
[5]丰林自然保护区种子植物区系研究[J]. 刘林馨,刘传照,毛子军.  北京林业大学学报. 2012(04)
[6]含度量误差的黑龙江省主要树种生物量相容性模型[J]. 董利虎,李凤日,贾炜玮,刘福香,王鹤智.  应用生态学报. 2011(10)
[7]Global warming, human-induced carbon emissions, and their uncertainties[J]. FANG JingYun 1,2 , ZHU JiangLing 1,2 , WANG ShaoPeng 1 , YUE Chao 1 ＆ SHEN HaiHua 1 1 Department of Ecology, Key Laboratory for Earth Surface Processes of the Ministry of Education, Peking University, Beijing 100871, China; 2 Climate Change Research Center, Academic Divisions of the Chinese Academy of Sciences at Peking University, Beijing 100871, China.  Science China（Earth Sciences）. 2011(10)
[8]丰林世界生物圈自然保护区森林生态系统服务功能价值评估[J]. 刘林馨,刘传照,毛子军.  北京林业大学学报. 2011(03)
[9]模拟氮沉降对石栎和苦槠幼苗土壤呼吸的影响[J]. 李凯,江洪,由美娜,曾波.  生态学报. 2011(01)
[10]中国极端气候变化观测研究回顾与展望[J]. 任国玉,封国林,严中伟.  气候与环境研究. 2010(04)

硕士论文
[1]氮沉降背景下土壤线虫多样性动态研究[D]. 高超.黑龙江大学 2012



本文编号：3659423