CO 2 浓度升高、干旱胁迫和施氮对白羊草生长和根际微生物的影响

发布时间：2023-04-28 20:23

　　全球大气CO2浓度升高、干旱胁迫和氮沉降的持续增加对陆地生态系统的结构和功能产生了显著的影响。模拟CO2浓度升高、干旱胁迫和氮沉降增加实验对预测未来全球气候变化条件下陆地生态系统的响应规律具有十分重要的意义。本研究以黄土高原森林草原区的地带性植被草本植物群落白羊草(Bothriochloa ischaemum)为研究对象,采用盆栽控制实验,通过人工气候室模拟CO2浓度倍增,人工添加NH4NO3模拟氮沉降,人工控水模拟干旱胁迫,系统研究了CO2浓度升高、干旱胁迫和施氮对白羊草光合能力特征,生物量、光合产物和矿质元素含量及分配,根际土壤化学性质和根际土壤微生物学特性的影响,以期为深入认识全球气候变化背景下黄土丘陵区植被响应特征及机理提供科学依据。主要结论如下:1.CO2浓度升高和施氮显著提高了白羊草叶片的SPAD值,最大净光合速率和光饱和点;而干旱胁迫导致白羊草叶片SPAD值,最大净光合速率和光饱和点的降低。CO2浓度,土壤水分状况和施氮水平对白羊草的光合能力有显著的交互作用,而氮素水平是影响白羊草光合能力的最重要的因素。在未来全球气候变化的背景下,大气CO2浓度升高和氮沉降的增大可以显著...

【文章页数】：100 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题的背景、目的和意义
        1.1.1 选题的背景
        1.1.2 选题的目的和意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 CO₂ 浓度升高、干旱胁迫和施氮对植物光合作用的影响
        1.2.2 CO₂ 浓度升高、干旱胁迫和施氮对植物生物量、光合产物和矿质元素含量的影响
        1.2.3 CO₂ 浓度升高、干旱胁迫和施氮对土壤化学性质的影响
        1.2.4 CO₂ 浓度升高、干旱胁迫和施氮对土壤微生物特性的影响
    1.3 目前研究中存在的问题与不足
第二章 研究材料与方法
    2.1 研究目标与内容
        2.1.1 研究目标
        2.1.2 研究内容
    2.2 研究方法
        2.2.1 盆栽实验的布设
        2.2.2 实验样品的采集和处理
        2.2.3 实验指标的测定和分析
    2.3 技术路线
    2.4 拟解决的关键问题
第三章 CO₂ 浓度升高、干旱胁迫和施氮对白羊草光合能力动态影响
    3.1 引言
    3.2 研究方法
        3.2.1 SPAD值测定
        3.2.2 光响应曲线测定及模型选择
        3.2.3 数据处理
    3.3 结果与分析
        3.3.1 CO₂ 浓度升高、干旱胁迫和施氮对白羊草叶片SPAD值的影响
        3.3.2 CO₂ 浓度升高、干旱胁迫和施氮对白羊草光响应曲线的影响
    3.4 讨论
    3.5 小结
第四章 CO₂ 浓度升高、干旱胁迫和施氮对白羊草生物量、光合产物和矿质元素含量的影响
    4.1 引言
    4.2 研究方法
        4.2.1 株高的测定
        4.2.2 生物量的测定
        4.2.3 光合产物和矿质元素含量的测定
        4.2.4 数据处理
    4.3 结果与分析
        4.3.1 株高
        4.3.2 生物量及根冠比
        4.3.3 光合产物
        4.3.4 矿质元素
    4.4 讨论
        4.4.1 CO₂ 浓度升高、干旱胁迫和施氮对白羊草生物量积累及其分配的影响
        4.4.2 CO₂ 浓度升高、干旱胁迫和施氮对白羊草非结构性碳水化合物的影响
        4.4.3 CO₂ 浓度升高、干旱胁迫和施氮对白羊草矿质元素含量及化学计量比的影响
    4.5 小结
第五章 CO₂ 浓度升高、干旱胁迫和施氮对白羊草根际化学性质的影响
    5.1 引言
    5.2 研究方法
        5.2.1 土壤有机碳、全氮和全磷的测定
        5.2.2 土壤铵态氮和硝态氮的测定
        5.2.3 土壤水溶性有机碳(DOC)的测定
        5.2.4 土壤水溶性有机氮(DON)的测定
        5.2.5 数据处理
    5.3 结果与分析
        5.3.1 CO₂ 浓度升高、干旱胁迫和施氮对土壤有机碳、全氮和全磷的影响
        5.3.2 CO₂ 浓度升高、干旱胁迫和施氮对白羊草根际和非根际土壤硝态氮和铵态氮影响
        5.3.3 CO₂ 浓度升高、干旱胁迫和施氮对白羊草根际和非根际土壤水溶性有机物的影响
    5.4 讨论
    5.5 小结
第六章 CO₂ 浓度升高、干旱胁迫和施氮对白羊草根际微生物特性的影响
    6.1 引言
    6.2 研究方法
        6.2.1 土壤呼吸的测定
        6.2.2 土壤微生物功能多样性的测定
        6.2.3 土壤微生物结构多样性的测定
    6.3 结果与分析
        6.3.1 CO₂ 浓度升高、干旱胁迫和施氮对白羊草根际微生物呼吸的影响
        6.3.2 CO₂ 浓度升高、干旱胁迫和施氮对白羊草根际微生物功能多样性的影响
        6.3.3 CO₂ 浓度倍增、干旱胁迫和施氮对白羊草根际微生物群落结构多样性的影响
    6.4 讨论
        6.4.1 CO₂ 浓度倍增、干旱胁迫和施氮对白羊草根际土壤呼吸的影响
        6.4.2 CO₂ 浓度倍增、干旱胁迫和施氮对白羊草根际微生物功能多样性影响
        6.4.3 CO₂ 浓度升高、干旱胁迫和氮沉降对白羊草根际微生物群落结构多样性影响
    6.5 小结
第七章 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 主要进展
    7.3 进一步研究问题
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3804415