模拟氮沉降对大兴安岭南段白桦林土壤呼吸的影响
发布时间：2020-11-19 06:10
工业革命以来,随着化石燃料燃烧与含氮肥料大量使用和人类活动增强等导致大气含氮化合物激增,严重影响到全球氮循环与碳排放；而森林土壤作为陆地生态系统巨大的碳库,研究模拟氮沉降对森林土壤呼吸变化及其影响显得十分迫切。本研究以位于大兴安岭南段白桦林为研究对象,设计了对照(CK,0kg·hm-2·a-1),低氮(LN,10kg·hm-2·a-1),中氮(MN,25kg·hm-2·a-1),高氮(HN,50kg·hm-2·a-1)4个处理水平,研究了模拟氮沉降对白桦林土壤呼吸的影响。主要结果如下： 1.白桦林土壤呼吸的基本特征是：生长季(5-9月)土壤平均呼吸速率为3.42±0.09μmol·m-2s-1,且表现为7月(4.55)8月(4.48)6月(3.30)9月(2.68)5月(2.08)μmol·m-2s-1；土壤呼吸与温度呈极显著的指数相关(P0.001),与土壤湿度显著相关(P0.05),与土壤温度、湿度双因素作用呈极显著相关(P0.001),且双因素模型模拟效果优于单因素；土壤呼吸温度敏感系数Q10为2.43。 2.不同处理下,土壤呼吸日动态与月动态均表现为HNMNLNCK;与CK相比,HN、MN和LN处理下生长季土壤平均呼吸速率分别提高了34.79%、24.56%和13.74%,结果表明模拟氮沉降对土壤呼吸起促进作用,且HN、MN、LN与CK处理相比存在显著差异。 3.模拟氮沉降对土壤温度敏感性和土壤湿度无明显规律性影响；HN、MN和LN处理下,土壤温度与土壤呼吸速率呈极显著相关性(P0.001),其Q10值分别为2.13、2.53和2.31；土壤湿度与土壤呼吸呈显著线性函数关系(P0.05);土壤温度与土壤湿度双因素交互作用与土壤呼吸速率呈极显著相关性(P0.001)。
【学位单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2014
【中图分类】：S714
【部分图文】：
时间图1 土壤呼吸速率、温度及湿度日变化特征Fig. 1 Daily variation pattern of soil respiration、soil temperature and soil moisture试验过程中对照样方没有进行施氮处理，基本处于自然状态，在一定程度上反映了本研究区森林土壤呼吸的基本特征。图1为白桦林土壤呼吸速率5-8月中旬曰动态变化特征，5、6、7和8月中旬日动态土壤平均呼吸速率值分别为：1.78、3.63、4.38和4.90 ^^101‘1^1—25_〗，不同月份中旬的日动态土壤平均速率大小为8月（4.90±0.08)imol-m"^s')>7 月（4.38±0.26 (imol-m"^s"' )>6 月（3.63±0.12 |imol-m"^s"' )>5 月（1.78±0.07Hmol-m-V),表明5-8月中旬曰动态土壤平均呼吸速率随月份逐渐上升，由表2可知，5-8月各月日动态均值土壤呼吸速率均存在明显差异性。8月中旬日动态土壤平均呼吸速率相比5月中旬日动态土壤平均呼吸速率增加了 2倍之多。由图1可知，5月中旬日动态土壤呼吸速率最大值出现在下午16:00时，为2.25
本维持在较低水平。由图还可知，土壤湿度总体与土壤温度和土壤呼吸速率变化规律基本一致，但存在一定的波动性。从6月到7月末，雨季开始，土壤湿度总体呈波动性上升趋势，在8月5日时达到最高点，之后略有下降，但基本保持在同一水平。土壤湿度之所有较大波动，是因为野外试验对降雨无法进行控制，而降雨有是随机性的，因此会对土壤湿度产生较明显波动。9月份雨水明显减少，因此其波动性较小。
土壤湿度/%图3 土壤呼吸与土壤温度、湿度的关系Fig.3 Relationships between soil respiration and soil temperature、 soil respiration and soil moisture3. 2模拟氮沉降对土壤呼吸的影响3.2.1模拟氮沉降下土壤呼吸日动态特征图4和表3为5-8月中旬不同处理下土壤呼吸速率日动态特征。由图4可知，模拟氮沉降并没有改变2013年5月中旬土壤呼吸速率的日动态变化规律，且各处理浓度下土壤呼吸速率具有相似的日变化规律，在00: 00时土壤呼吸速率较低，下午16: 00时土壤呼吸达到最大值。HN, MN, LN和CK处理下的5月日动态土壤平均呼吸速率分别为（2.10±0.068)、（2.03±0.136)、（1.90±0.092)以及(1.78士0.074)与CK相比，HN和MN处理下的土壤呼吸速率差异性显著，与LN处理下的土壤呼吸速率差异性不显著。相对CK处理，HN、MN和LN处理使5月日动态土壤平均呼吸速率分别提高了 15.24%、12.32%和6.32%。6月中旬土壤呼吸速率的日动态观测结果如图
【参考文献】
本文编号：2889808
【学位单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2014
【中图分类】：S714
【部分图文】：
时间图1 土壤呼吸速率、温度及湿度日变化特征Fig. 1 Daily variation pattern of soil respiration、soil temperature and soil moisture试验过程中对照样方没有进行施氮处理，基本处于自然状态，在一定程度上反映了本研究区森林土壤呼吸的基本特征。图1为白桦林土壤呼吸速率5-8月中旬曰动态变化特征，5、6、7和8月中旬日动态土壤平均呼吸速率值分别为：1.78、3.63、4.38和4.90 ^^101‘1^1—25_〗，不同月份中旬的日动态土壤平均速率大小为8月（4.90±0.08)imol-m"^s')>7 月（4.38±0.26 (imol-m"^s"' )>6 月（3.63±0.12 |imol-m"^s"' )>5 月（1.78±0.07Hmol-m-V),表明5-8月中旬曰动态土壤平均呼吸速率随月份逐渐上升，由表2可知，5-8月各月日动态均值土壤呼吸速率均存在明显差异性。8月中旬日动态土壤平均呼吸速率相比5月中旬日动态土壤平均呼吸速率增加了 2倍之多。由图1可知，5月中旬日动态土壤呼吸速率最大值出现在下午16:00时，为2.25
本维持在较低水平。由图还可知，土壤湿度总体与土壤温度和土壤呼吸速率变化规律基本一致，但存在一定的波动性。从6月到7月末，雨季开始，土壤湿度总体呈波动性上升趋势，在8月5日时达到最高点，之后略有下降，但基本保持在同一水平。土壤湿度之所有较大波动，是因为野外试验对降雨无法进行控制，而降雨有是随机性的，因此会对土壤湿度产生较明显波动。9月份雨水明显减少，因此其波动性较小。
土壤湿度/%图3 土壤呼吸与土壤温度、湿度的关系Fig.3 Relationships between soil respiration and soil temperature、 soil respiration and soil moisture3. 2模拟氮沉降对土壤呼吸的影响3.2.1模拟氮沉降下土壤呼吸日动态特征图4和表3为5-8月中旬不同处理下土壤呼吸速率日动态特征。由图4可知，模拟氮沉降并没有改变2013年5月中旬土壤呼吸速率的日动态变化规律，且各处理浓度下土壤呼吸速率具有相似的日变化规律，在00: 00时土壤呼吸速率较低，下午16: 00时土壤呼吸达到最大值。HN, MN, LN和CK处理下的5月日动态土壤平均呼吸速率分别为（2.10±0.068)、（2.03±0.136)、（1.90±0.092)以及(1.78士0.074)与CK相比，HN和MN处理下的土壤呼吸速率差异性显著，与LN处理下的土壤呼吸速率差异性不显著。相对CK处理，HN、MN和LN处理使5月日动态土壤平均呼吸速率分别提高了 15.24%、12.32%和6.32%。6月中旬土壤呼吸速率的日动态观测结果如图
【参考文献】
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本文编号：2889808
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