生物固氮对冰川退缩区裸地土壤环境及植被发育的影响
发布时间：2021-03-07 20:03
生物固氮是生物在固氮酶的作用下,将大气中分子态氮转变为铵态氮的过程。原生演替初期,氮素养分尤为缺乏,生物固氮是其最主要的氮源。青藏高原东麓高海拔地区具有独特的气候、地质和生态环境,在此条件下工程活动、地质灾害以及冰川退缩等造成大量的裸地出露,如何科学管理这些受损的生态系统,实现裸地快速而稳定的生态恢复是目前需要解决的重要问题。在裸地自然植被发育过程中研究生物固氮的生态环境效应,可以在生境改善、养分周转和群落演替轨迹等方面为裸地生态恢复提供指导,快速建立起符合原生演替规律的稳定群落,为有效进行裸地的生态恢复提供理论支持。本研究选取贡嘎山海螺沟冰川退缩区,根据土壤年龄（0、9和39年）采集土壤、结皮、凋落物和植物样品。采用野外原位生物固氮实验、实验室理化性质分析、室内控制实验和统计分析等方法,研究冰川退缩区演替早期生物固氮的时空分布特征及影响因素,阐明生态系统构建早期生物固氮对土壤环境及植被发育的影响。主要结果和结论如下:（1）退缩区三种固氮基质（土壤、生物结皮、凋落物）固氮酶活性呈现5月>11月>7月的季节变化趋势。三种固氮基质固氮酶活性在5、7和11月分别表现为:黄芪根际/...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所)四川省
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
自生固氮对土壤环境的影响
第1章绪论11种的固氮树种在森林演替最初的5年未能对相邻非固氮植物产生促进作用（Gilmanetal.,2016）。在温带地区的研究发现，固氮植物可以通过改善土壤养分促进后续演替物种的种子萌发、幼苗数量和物种丰富度（Clarksonetal.,2002;Walkeretal.,2003）。Walker等（2010）研究表明放线菌固氮灌木促进植被演替，固氮植物C.arborea定殖后演替很快就发展到灌木丛阶段，灌木丛促进土壤养分转化和累积，增加土壤种子库的物种丰富性和多样性，为乔木种子萌发提供了合适的微环境。初始演替过程中的固氮植物重要的作用是加快邻近植物的生长（Walkeretal.,2010），增大下一物种的土壤种子库（GraetzandTongway.,1986），减少幼小植株死亡，调整群落结构等促进其他植被发育和演替。然而固氮植物改变演替过程的最重要方法还是通过固氮提高土壤氮素含量（MaronandJefferies,1999;Ademaetal.,2005）。然而，在具体环境条件下也发现了抑制其他物种生长的情况。例如，在阿拉斯加的冲积平原区，固氮植物桤木虽然改善了土壤的氮养分状况、减缓了相邻云杉的氮限制，但是桤木的郁闭树冠和厚层凋落物阻碍了云杉幼苗的生长，整体上对云杉的生长产生了抑制作用（Walker,1987）。固氮植物抑制了某些草本植物和幼苗发育（Walkeretal.，2010）。固氮植物对其他植物的抑制作用同样不可忽略。图1.2固氮植物对裸地土壤环境和相邻植物的影响Fig.1.2Impactofnitrogen-fixingplantsonbaresoilenvironmentandassociatedplants
技术路线图
【参考文献】：
期刊论文
[1]小冰期结束以来贡嘎山海螺沟冰川退缩区土壤化学风化与发育过程[J]. 王小芳,邴海健,吴艳宏,祝贺,周俊. 第四纪研究. 2019 (05)
[2]长白山区金川泥炭沼泽土壤酶活性特征[J]. 韩园园,王铭,王升忠,董彦民,刘双双,徐志伟. 湿地科学. 2018(05)
[3]崇明东滩湿地土壤生物固氮沿潮滩水淹梯度的特征[J]. 孙秀茹,童帮会,闫如玉,刘敏,韩美丽,林贤彪,程吕. 中国环境科学. 2018(06)
[4]苔藓-蓝藻共生体关系与固氮能力研究进展[J]. 皮春燕,刘鑫,王喆,包维楷. 植物生态学报. 2018(04)
[5]栓皮栎叶片δ13C和δ15N的纬向趋势及其影响因子[J]. 刘建锋,张玉婷,倪妍妍,黄跃宁,江泽平. 应用生态学报. 2018(05)
[6]贡嘎山营养元素和重金属的生物地球化学研究现状与展望[J]. 祝贺,吴艳宏,邴海健,周俊,孙宏洋,何清清. 山地学报. 2017(05)
[7]生物固氮与有效氮的关系:从分子到群落[J]. 车荣晓,邓永翠,吴伊波,张静,王芳,唐立,李林峰,马双,刘瀚科,赵星,王艳芬,郝彦宾,崔骁勇. 生态学杂志. 2017(01)
[8]凋落物和林下植被对杉木林土壤碳氮水解酶活性的影响机制[J]. 杨洋,王继富,张心昱,李丹丹,王辉民,陈伏生,孙晓敏,温学发. 生态学报. 2016(24)
[9]生物固氮的研究进展及发展趋势[J]. 张武,杨琳,王紫娟. 云南农业大学学报(自然科学). 2015(05)
[10]矿质养分输入对森林生物固氮的影响[J]. 郑棉海,陈浩,朱晓敏,毛庆功,莫江明. 生态学报. 2015(24)
博士论文
[1]哀牢山中山湿性常绿阔叶林林冠附生物的生物固氮[D]. 韩斌.中国科学院研究生院（西双版纳热带植物园） 2009
硕士论文
[1]相思谷铜尾矿先锋植物根际联合固氮特性研究[D]. 陈宣文.扬州大学 2015
[2]安徽铜陵铜尾矿原生演替过程中的土壤固氮菌研究[D]. 唐凤灶.中山大学 2010
[3]中国边缘海海洋固氮作用的研究—乙炔还原法的应用[D]. 吕娥.厦门大学 2007
本文编号：3069719
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所)四川省
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
自生固氮对土壤环境的影响
第1章绪论11种的固氮树种在森林演替最初的5年未能对相邻非固氮植物产生促进作用（Gilmanetal.,2016）。在温带地区的研究发现，固氮植物可以通过改善土壤养分促进后续演替物种的种子萌发、幼苗数量和物种丰富度（Clarksonetal.,2002;Walkeretal.,2003）。Walker等（2010）研究表明放线菌固氮灌木促进植被演替，固氮植物C.arborea定殖后演替很快就发展到灌木丛阶段，灌木丛促进土壤养分转化和累积，增加土壤种子库的物种丰富性和多样性，为乔木种子萌发提供了合适的微环境。初始演替过程中的固氮植物重要的作用是加快邻近植物的生长（Walkeretal.,2010），增大下一物种的土壤种子库（GraetzandTongway.,1986），减少幼小植株死亡，调整群落结构等促进其他植被发育和演替。然而固氮植物改变演替过程的最重要方法还是通过固氮提高土壤氮素含量（MaronandJefferies,1999;Ademaetal.,2005）。然而，在具体环境条件下也发现了抑制其他物种生长的情况。例如，在阿拉斯加的冲积平原区，固氮植物桤木虽然改善了土壤的氮养分状况、减缓了相邻云杉的氮限制，但是桤木的郁闭树冠和厚层凋落物阻碍了云杉幼苗的生长，整体上对云杉的生长产生了抑制作用（Walker,1987）。固氮植物抑制了某些草本植物和幼苗发育（Walkeretal.，2010）。固氮植物对其他植物的抑制作用同样不可忽略。图1.2固氮植物对裸地土壤环境和相邻植物的影响Fig.1.2Impactofnitrogen-fixingplantsonbaresoilenvironmentandassociatedplants
技术路线图
【参考文献】：
期刊论文
[1]小冰期结束以来贡嘎山海螺沟冰川退缩区土壤化学风化与发育过程[J]. 王小芳,邴海健,吴艳宏,祝贺,周俊. 第四纪研究. 2019 (05)
[2]长白山区金川泥炭沼泽土壤酶活性特征[J]. 韩园园,王铭,王升忠,董彦民,刘双双,徐志伟. 湿地科学. 2018(05)
[3]崇明东滩湿地土壤生物固氮沿潮滩水淹梯度的特征[J]. 孙秀茹,童帮会,闫如玉,刘敏,韩美丽,林贤彪,程吕. 中国环境科学. 2018(06)
[4]苔藓-蓝藻共生体关系与固氮能力研究进展[J]. 皮春燕,刘鑫,王喆,包维楷. 植物生态学报. 2018(04)
[5]栓皮栎叶片δ13C和δ15N的纬向趋势及其影响因子[J]. 刘建锋,张玉婷,倪妍妍,黄跃宁,江泽平. 应用生态学报. 2018(05)
[6]贡嘎山营养元素和重金属的生物地球化学研究现状与展望[J]. 祝贺,吴艳宏,邴海健,周俊,孙宏洋,何清清. 山地学报. 2017(05)
[7]生物固氮与有效氮的关系:从分子到群落[J]. 车荣晓,邓永翠,吴伊波,张静,王芳,唐立,李林峰,马双,刘瀚科,赵星,王艳芬,郝彦宾,崔骁勇. 生态学杂志. 2017(01)
[8]凋落物和林下植被对杉木林土壤碳氮水解酶活性的影响机制[J]. 杨洋,王继富,张心昱,李丹丹,王辉民,陈伏生,孙晓敏,温学发. 生态学报. 2016(24)
[9]生物固氮的研究进展及发展趋势[J]. 张武,杨琳,王紫娟. 云南农业大学学报(自然科学). 2015(05)
[10]矿质养分输入对森林生物固氮的影响[J]. 郑棉海,陈浩,朱晓敏,毛庆功,莫江明. 生态学报. 2015(24)
博士论文
[1]哀牢山中山湿性常绿阔叶林林冠附生物的生物固氮[D]. 韩斌.中国科学院研究生院（西双版纳热带植物园） 2009
硕士论文
[1]相思谷铜尾矿先锋植物根际联合固氮特性研究[D]. 陈宣文.扬州大学 2015
[2]安徽铜陵铜尾矿原生演替过程中的土壤固氮菌研究[D]. 唐凤灶.中山大学 2010
[3]中国边缘海海洋固氮作用的研究—乙炔还原法的应用[D]. 吕娥.厦门大学 2007
本文编号：3069719
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