模拟氮、硫沉降对华西雨屏区常绿阔叶林凋落叶分解的影响

发布时间：2020-09-05 11:19

　　近年来,随着化石燃料的燃烧、工业废气的排放和机动车数量的增加,大气中的NOx和SOX等污染物日益增加,导致了大气酸沉降量和酸沉降范围不断扩大,酸沉降已成为全球共同关注的重大生态环境问题。酸沉降对森林凋落叶分解和养分释放的影响与森林生态系统的物质循环和养分平衡等方面都具有密切关系。基于此,本研究以华西雨屏区常绿阔叶林为研究对象,从2013年4月至2015年4月,通过对凋落叶进行原位分解试验,研究了凋落叶分解和养分释放对氮、硫及其复合沉降的响应。试验共设置 9 个处理水平:对照(CK,0 g N·m-2·a-1,0 g S·m-2·a-1)、低氮(LN,5 gN·m-2·a-1)、高氮(HN,15gN·m-2·a-1)、低硫(LS,20 gS·m-2·a-1)、高硫(HS,40gS·m-2·a-1)、低氮低硫(LNLS,5 g N·m-2·a-1,20 g N·m-2·a-1)、高氮低硫(HNLS,15 g N N·m-2·a-1,20 g N·m-2·a-1)、低氮高硫(LNHS,5 g N·m-2·a-1,40 g S·m-2·a-1)和高氮高硫(HNHS,15 g N·m-2·a-1,40 g S·m-2·a-1)。主要研究结果如下:(1)模拟氮、硫及复合沉降2 a后,LN和HN处理的凋落叶质量残留率分别比CK高2.29%和4.41%,说明氮沉降抑制了凋落叶的分解。LS处理的凋落叶质量残留率比CK少2.54%,HS处理比CK高8.74%,表明低硫处理促进了凋落叶的分解,而高硫处理抑制了凋落叶的分解。氮硫复合沉降交互作用明显,LNLS和HNLS处理的凋落叶质量残留率分别比CK低2.87%和1.08%,而HNHS和LNHS处理分别比CK高7.74%和9.37%。这表明低氮和低硫及高氮和低硫复合沉降产生了拮抗作用,促进了凋落叶的分解;低氮和高硫及高氮高硫复合沉降产生了协同作用,抑制了凋落叶的分解。(2)氮沉降抑制了凋落叶木质素和纤维素的降解。低硫沉降促进了凋落叶木质素和纤维素的降解,而高硫沉降抑制了木质素和纤维素的降解。氮硫复合沉降交互作用明显,HNLS和LNLS复合处理显著减少了凋落叶木质素残留率,表现为拮抗作用;LNHS和HNHS复合处理显著增加了凋落叶木质素和纤维素残留率,表现为协同作用;LNLS和HNLS处理的纤维素残留率与CK差异不显著,表现为协同作用。(3)氮沉降各处理均抑制了凋落叶C、N和P元素的释放。低硫处理促进了凋落叶C、N和P元素的释放,高硫处理则抑制了 C、N和P元素的释放。氮硫复合沉降交互作用明显,低氮高硫和高氮高硫复合处理抑制了 C、N和P元素的释放,表现为协同作用。高氮低硫复合处理促进了C元素释放,表现为拮抗作用,低氮低硫复合处理对凋落叶C元素的释放无明显影响;低氮低硫和高氮低硫复合处理抑制了 N元素释放,表现为拮抗作用;低氮低硫复合处理促进了P元素释放,表现为拮抗作用,高氮低硫复合处理对P元素的释放没有明显影响。(4)氮沉降降低了凋落叶C/N,LN和HN处理的凋落叶C/N分别比CK减少了3.10%和1.26%;氮沉降增加了凋落叶C/P,LN和HN处理的C/P分别比CK增加了49.98%和16.15%。硫沉降降低了凋落叶C/N,LS和HS处理的C/N分别比CK减少了 8.57%和5.76%。低硫处理降低了凋落叶C/P,比CK减少了 4.68%;高硫处理增加了凋落叶C/P,比CK增加了 16.92%。氮硫复合沉降交互作用明显,氮硫复合各处理降低了凋落叶C/N,但增加了凋落叶C/P。(5)氮沉降、LNHS和HNHS处理均降低了凋落叶质量残留率与木质素残留率之间的相关性,HNLS处理提高了凋落叶质量残留率与木质素残留率之间的相关性。各处理凋落叶质量残留率与C/N之间相关性不显著。C残留率、N残留率、P残留率、纤维素残留率和C/P均可以较好地反映氮、硫沉降下凋落叶的分解状况。
【学位单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：S714
【部分图文】：

分解过程,硫沉降,沉降,重复测量方差分析

Ｆｉｇ．邋１０邋Ｄｙｎａｍｉｃｓ邋ｏｆ邋Ｃ邋ｒｅｍａｉｎｉｎｇ邋ｒａｔｅｓ邋ｏｆ邋ｌｅａｆ邋ｌｉｔｔｅｒｓ邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｎｇ邋ｐｒｏｃｅｓｓ．逡逑４．４．２硫沉降对凋落叶Ｃ残留率的影响逡逑由图１１可知，各处理的Ｃ残留率随分解时间的延长呈下降趋势。模拟硫沉降２邋ａ逡逑后，ＬＳ邋处理的邋Ｃ邋残留率为邋２３．３２±１．２８％，比邋ＣＫ邋（２７．２５±０．８７％）减少了邋３．９３％；邋ＨＳ逡逑处理的Ｃ残留率为２９．１８±１．０４％，比ＣＫ增加了邋１．９３％。重复测量方差分析表明，逡逑ＨＳ处理的Ｃ残留率显著高于ＣＫ邋（尸＜０．０５），ＬＳ处理的Ｃ残留率显著低于ＣＫ邋（Ｐ逡逑＜０．０５）。这表明低硫沉降促进了凋落叶中Ｃ元素的释放，而高硫沉降则抑制了邋Ｃ元逡逑素的释放。逡逑２３逡逑

分解过程,硫沉降,氮沉降,常绿阔叶林

４．７模拟氮、硫沉降对常绿阔叶林凋落叶Ｃ／Ｎ、Ｃ／Ｐ的影响逡逑４．７．１氮沉降对调落卩十Ｃ／Ｎ、Ｃ／Ｐ的影响逡逑从图１９可以看出，各处理的Ｃ／Ｎ呈现先下降后上升再下降的趋势。经过２ａ的分逡逑３１逡逑

分解过程,硫沉降,重复测量方差分析,低硫

Ｆｉｇ．２０邋Ｃｈａｎｇｅｓ邋ｏｆ邋Ｃ／Ｐ邋ｖａｌｕｅ邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ邋ｐｒｏｃｅｓｓ．逡逑４．７．２硫沉降对）周落卩十Ｃ／Ｎ、Ｃ／Ｐ的景多响逡逑由图２１可以看出，各处理的Ｃ／Ｎ呈现先下降后上升再下降的趋势。模拟硫沉降逡逑２ａ邋后，各处理的凋落叶邋Ｃ／Ｎ邋表现为邋ＬＳ邋（３４．８８±０．８７％）邋＜ＨＳ邋（３７．６９±０．４７％）〈ＣＫ逡逑（４３．４５±０．３３邋％）。ＬＳ处理的Ｃ／Ｎ比ＣＫ减少了邋８．５７邋％，邋ＨＳ处理的Ｃ／Ｎ比ＣＫ减少逡逑了邋５．７６邋％。重复测量方差分析表明，ＬＳ和ＨＳ处理的Ｃ／Ｎ显著低于ＣＫ邋（户＜０．０５）。逡逑这说明硫沉降降低了凋落叶的Ｃ／Ｎ。逡逑由图２２可以看出，各处理的Ｃ／Ｐ在分解过程中总体呈下降的趋势。模拟硫沉降逡逑２ａ后，ＬＳ和ＨＳ处理的凋落叶Ｃ／Ｐ分别为４９８．４２±７．９５和５２０．０２±１１．９５，邋ＬＳ处理的逡逑0？比0：（４６５．１０±６．２３）减少了４．６８％，肥处理比0：增加了１６．９２％。重复测量逡逑方差分析表明，ＬＳ和ＨＳ处理的Ｃ／Ｐ与ＣＫ差异显著（Ｐ＜０．０５）。这说明低硫处理降逡逑低了凋落叶Ｃ／Ｐ

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