氮添加对植物光合作用影响的整合分析
发布时间：2021-04-02 12:06
近年来,大气氮（Nitrogen,N）沉降急剧增加,已成为全球气候变化的主要影响因子之一。由于氮是大多数陆地生态系统的限制性养分之一,并且是大部分陆生植物进行光合作用的主要控制因子,因此,氮沉降的加剧必然会对植物光合作用产生一定的影响。目前已有不少研究模拟了氮沉降对植物光合作用所产生的影响,但这些研究大多局限于某一试验样点或部分地区,缺乏全球范围的系统性研究。此外,由于生态系统类型的不同、实验设置的差异以及实验环境的不同等原因,不同研究所得结果之间常相互矛盾。因此,本研究采用整合分析方法,将近年来发表的153篇相关文献的研究数据进行收集、整合和分析,研究了氮添加对土壤理化性质以及植物叶片生长的影响;分析了氮添加对植物光合生理指标的影响;阐明了气候、海拔因子和土壤性质如何影响光合生理指标对氮添加的响应;初步探索了氮添加影响植物光合速率的潜在机理,旨在明确植物光合速率随氮添加的变化规律,并为更好地应对全球气候变化提供理论基础和科学依据。本研究主要结果如下:（1）氮添加导致土壤酸化,使得土壤溶液中Mg2+、Mn2+和Al3+含...
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
050年全球大气氮沉降预测幅度示意图（Gallowayetal.,2008）
母鞲?独立研究的效应值和95%置信区间（confidenceinterval,CI）以及合并这些独立研究后的效应值和95%CI。森林图所包含的信息具体为：当代表某个独立研究的线段不与中央无效线相交，且该线段落在中央无效线右侧时，则说明效应值>0，即处理对实验结果产生正效应；当代表某个独立研究的线段不与中央无效线相交，且该线段落在中央无效线左侧时，则说明效应值<0，即处理对实验结果产生负效应；当代表某个研究的线段与中央无效线相交时，则说明处理对实验结果影响不显著（Liuetal.,2015;Zhangetal.,2018）。1.4.3整合分析步骤图1-2整合分析步骤Fig.1-2Meta-analysisprocedure1.4.4整合分析的发展概况1904年，Simpson和Pearson（1904）两位英国科学家综合了多个研究进行相关性分析来研究疫苗的使用究竟是否会降低死亡率，这被人们认为是整合分析思想在科学研究领域的首次应用。1931年，Tippett等（1931）人提出了结合统计检验的理念，至此，整合分析已初具雏形。直到1976年美国科学家Glass明确提出了整合分析和效应值的概念，指出整合分析是一种定量的系统评价，并且建立了一种新的标准，能有效地对不同研究的数据进行归纳，进而能从一批主题、目的相同的特殊条件下的研究中提炼出一般性的结论。随后，整合分析在心理学和社会学领域得到了迅猛的发展（卢蒙,2009）。20世纪80年代，整合分析相关的基础理论和研究方法在流行病学和临床医学领域得到广泛应用和完善。20世纪90年代，Gurevitch和Hedges（GurevitchandHedges,1999）首次在生态学研究领域运用了整合分析方法。尤其在1999年，国际学术期刊Ecology出版了关于整合分析与生态学相关研究的专刊，详细总结了研究现状和未来展望，极大地推动了整合分析方法在生态学研究领域中的应用（卢蒙,2009）。
兰州大学硕士学位论文氮添加对植物光合作用影响的整合分析13如图2-1所示。将数据按不同的氮添加形态(NH4+、NO3-、NH4NO3和尿素)、施氮量(<10gNm-2yr-1和≥10gNm-2yr-1)、施氮年限（<2yrs和≥2yrs）、光合类型（C3植物和C4植物）、植物分类学特征（被子植物和裸子植物）、科别（豆科和其它科）、生态系统（农田、森林和草地生态系统）以及环境（室内和室外）进行分组。图2-1研究点所处的位置分布Fig.2-1Locationdistributionofstudysites2.3计算方法整合分析中需要用一个变量如效应值来结合各个研究，使得各个研究之间具有可比性（Hedgesetal.,1999）。本研究中使用响应比（responseratio，RR）作为效应值来衡量氮添加对植物光合作用的影响，计算公式如下（Hedgesetal.,1999）：其中，Xt和Xc分别为施氮组和对照组的平均值。若RR>0，则处理对实验结果产生正效应；若RR=0，则处理对实验结果不产生影响；若RR<0，则处理对实验结果产生负效应（Lietal.,2019a）。其方差为：其中，Nt和Nc分别为施氮组和对照组的样本量，St和Sc分别为施氮组和对
【参考文献】：
期刊论文
[1]氮添加对马尾松人工林凋落物分解的影响[J]. 王万才,闫文德,李忠文,梁小翠. 中南林业科技大学学报. 2019(12)
[2]细胞外钙受体（CAS）调控植物光合作用及逆境响应的研究进展[J]. 谷家茂,李漾漾,王峰,齐明芳,李天来,刘玉凤. 园艺学报. 2019(09)
[3]氮添加对荒漠草原植物群落组成与微生物生物量生态化学计量特征的影响[J]. 王攀,朱湾湾,牛玉斌,樊瑾,余海龙,赖江山,黄菊莹. 植物生态学报. 2019(05)
[4]干旱胁迫对夏玉米光合作用和叶绿素荧光特性的影响[J]. 夏璐,赵蕊,王怡针,金海燕,吴锡冬,葛均筑,臧凤艳,李子芳,王金龙. 华北农学报. 2019(03)
[5]Meta分析在采伐对森林土壤可溶性有机碳浓度影响中的应用[J]. 李孟帆,王靖靖,王静,郭丁,傅华,侯扶江. 甘肃农业大学学报. 2019(02)
[6]施氮处理下入侵植物黄顶菊表观遗传变异与表型可塑性响应特征[J]. 田佳源,张思宇,皇甫超河,杨殿林,田秀平,王慧. 农业环境科学学报. 2018(12)
[7]氮沉降和磷添加对杉木光合及叶绿素荧光特征的影响[J]. 钱树玥,王巧,刘宁,李全,雷赵枫,宋新章,哀建国. 生态科学. 2018(05)
[8]间作对氮调控玉米光合速率和光合氮利用效率的影响[J]. 朱启林,向蕊,汤利,龙光强. 植物生态学报. 2018(06)
[9]氮素水平对不同品种茶树光合及叶绿素荧光特性的影响[J]. 向芬,李维,刘红艳,周凌云,江昌俊. 西北植物学报. 2018(06)
[10]增温与氮沉降对高寒植物净光合速率的影响[J]. 冯憬,张相锋,董世魁,赵金博,赵珍珍,韩雨晖,沙威,杨明岳,李帅,沈豪. 草业科学. 2018(04)
博士论文
[1]氮沉降对亚热带常绿阔叶林林下植被和土壤细菌群落多样性的影响机制[D]. 崔珺.安徽农业大学 2017
[2]温度升高和氮沉降对松嫩草地羊草种群生理与生态特性的影响[D]. 李博.东北师范大学 2015
[3]不同槭属植物幼苗对水分、光照及氮沉降的生理生态学响应[D]. 郭霄.山东大学 2014
[4]氮素施肥对毛竹光合能力与光谱特性的影响[D]. 高培军.北京林业大学 2013
[5]氮输入对生态系统碳、氮循环的影响：整合分析[D]. 卢蒙.复旦大学 2009
[6]青藏高原东缘几种树苗对增强紫外线-B和氮供应的响应[D]. 姚晓芹.中国科学院研究生院（成都生物研究所） 2007
硕士论文
[1]濒危植物水青树的光合生理研究[D]. 李文英.西华师范大学 2019
[2]全球气候变化因素对青藏高原高寒草甸典型植物生理特性的影响[D]. 王朋朋.南京信息工程大学 2018
[3]黄荆光合作用对土壤干旱的响应与补水效应[D]. 徐海东.山东农业大学 2018
[4]增温施氮条件下AM真菌对松嫩草地植物光合特性的影响[D]. 杨少博.东北师范大学 2017
[5]基于氮、磷生态化学计量的小麦施肥策略的研究[D]. 王凡坤.江苏大学 2016
[6]氮沉降对内蒙古典型草原土壤呼吸和叶绿素影响[D]. 朱程.吉林农业大学 2016
[7]氮素水平对不同土壤质地杨树叶片光谱特性和光合能力的影响[D]. 王鑫梅.河北农业大学 2015
[8]不同水分处理下喀斯特地区两种适生草本植物对N添加的生长生理响应[D]. 高凯敏.西南大学 2015
[9]夜间低温及氮肥对珙桐幼苗光合参数的影响[D]. 丁坤元.北京林业大学 2015
[10]2种丁香对供氮处理及淹水胁迫的光合和生理特性的响应[D]. 王美杰.东北林业大学 2015
本文编号：3115248
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
050年全球大气氮沉降预测幅度示意图（Gallowayetal.,2008）
母鞲?独立研究的效应值和95%置信区间（confidenceinterval,CI）以及合并这些独立研究后的效应值和95%CI。森林图所包含的信息具体为：当代表某个独立研究的线段不与中央无效线相交，且该线段落在中央无效线右侧时，则说明效应值>0，即处理对实验结果产生正效应；当代表某个独立研究的线段不与中央无效线相交，且该线段落在中央无效线左侧时，则说明效应值<0，即处理对实验结果产生负效应；当代表某个研究的线段与中央无效线相交时，则说明处理对实验结果影响不显著（Liuetal.,2015;Zhangetal.,2018）。1.4.3整合分析步骤图1-2整合分析步骤Fig.1-2Meta-analysisprocedure1.4.4整合分析的发展概况1904年，Simpson和Pearson（1904）两位英国科学家综合了多个研究进行相关性分析来研究疫苗的使用究竟是否会降低死亡率，这被人们认为是整合分析思想在科学研究领域的首次应用。1931年，Tippett等（1931）人提出了结合统计检验的理念，至此，整合分析已初具雏形。直到1976年美国科学家Glass明确提出了整合分析和效应值的概念，指出整合分析是一种定量的系统评价，并且建立了一种新的标准，能有效地对不同研究的数据进行归纳，进而能从一批主题、目的相同的特殊条件下的研究中提炼出一般性的结论。随后，整合分析在心理学和社会学领域得到了迅猛的发展（卢蒙,2009）。20世纪80年代，整合分析相关的基础理论和研究方法在流行病学和临床医学领域得到广泛应用和完善。20世纪90年代，Gurevitch和Hedges（GurevitchandHedges,1999）首次在生态学研究领域运用了整合分析方法。尤其在1999年，国际学术期刊Ecology出版了关于整合分析与生态学相关研究的专刊，详细总结了研究现状和未来展望，极大地推动了整合分析方法在生态学研究领域中的应用（卢蒙,2009）。
兰州大学硕士学位论文氮添加对植物光合作用影响的整合分析13如图2-1所示。将数据按不同的氮添加形态(NH4+、NO3-、NH4NO3和尿素)、施氮量(<10gNm-2yr-1和≥10gNm-2yr-1)、施氮年限（<2yrs和≥2yrs）、光合类型（C3植物和C4植物）、植物分类学特征（被子植物和裸子植物）、科别（豆科和其它科）、生态系统（农田、森林和草地生态系统）以及环境（室内和室外）进行分组。图2-1研究点所处的位置分布Fig.2-1Locationdistributionofstudysites2.3计算方法整合分析中需要用一个变量如效应值来结合各个研究，使得各个研究之间具有可比性（Hedgesetal.,1999）。本研究中使用响应比（responseratio，RR）作为效应值来衡量氮添加对植物光合作用的影响，计算公式如下（Hedgesetal.,1999）：其中，Xt和Xc分别为施氮组和对照组的平均值。若RR>0，则处理对实验结果产生正效应；若RR=0，则处理对实验结果不产生影响；若RR<0，则处理对实验结果产生负效应（Lietal.,2019a）。其方差为：其中，Nt和Nc分别为施氮组和对照组的样本量，St和Sc分别为施氮组和对
【参考文献】：
期刊论文
[1]氮添加对马尾松人工林凋落物分解的影响[J]. 王万才,闫文德,李忠文,梁小翠. 中南林业科技大学学报. 2019(12)
[2]细胞外钙受体（CAS）调控植物光合作用及逆境响应的研究进展[J]. 谷家茂,李漾漾,王峰,齐明芳,李天来,刘玉凤. 园艺学报. 2019(09)
[3]氮添加对荒漠草原植物群落组成与微生物生物量生态化学计量特征的影响[J]. 王攀,朱湾湾,牛玉斌,樊瑾,余海龙,赖江山,黄菊莹. 植物生态学报. 2019(05)
[4]干旱胁迫对夏玉米光合作用和叶绿素荧光特性的影响[J]. 夏璐,赵蕊,王怡针,金海燕,吴锡冬,葛均筑,臧凤艳,李子芳,王金龙. 华北农学报. 2019(03)
[5]Meta分析在采伐对森林土壤可溶性有机碳浓度影响中的应用[J]. 李孟帆,王靖靖,王静,郭丁,傅华,侯扶江. 甘肃农业大学学报. 2019(02)
[6]施氮处理下入侵植物黄顶菊表观遗传变异与表型可塑性响应特征[J]. 田佳源,张思宇,皇甫超河,杨殿林,田秀平,王慧. 农业环境科学学报. 2018(12)
[7]氮沉降和磷添加对杉木光合及叶绿素荧光特征的影响[J]. 钱树玥,王巧,刘宁,李全,雷赵枫,宋新章,哀建国. 生态科学. 2018(05)
[8]间作对氮调控玉米光合速率和光合氮利用效率的影响[J]. 朱启林,向蕊,汤利,龙光强. 植物生态学报. 2018(06)
[9]氮素水平对不同品种茶树光合及叶绿素荧光特性的影响[J]. 向芬,李维,刘红艳,周凌云,江昌俊. 西北植物学报. 2018(06)
[10]增温与氮沉降对高寒植物净光合速率的影响[J]. 冯憬,张相锋,董世魁,赵金博,赵珍珍,韩雨晖,沙威,杨明岳,李帅,沈豪. 草业科学. 2018(04)
博士论文
[1]氮沉降对亚热带常绿阔叶林林下植被和土壤细菌群落多样性的影响机制[D]. 崔珺.安徽农业大学 2017
[2]温度升高和氮沉降对松嫩草地羊草种群生理与生态特性的影响[D]. 李博.东北师范大学 2015
[3]不同槭属植物幼苗对水分、光照及氮沉降的生理生态学响应[D]. 郭霄.山东大学 2014
[4]氮素施肥对毛竹光合能力与光谱特性的影响[D]. 高培军.北京林业大学 2013
[5]氮输入对生态系统碳、氮循环的影响：整合分析[D]. 卢蒙.复旦大学 2009
[6]青藏高原东缘几种树苗对增强紫外线-B和氮供应的响应[D]. 姚晓芹.中国科学院研究生院（成都生物研究所） 2007
硕士论文
[1]濒危植物水青树的光合生理研究[D]. 李文英.西华师范大学 2019
[2]全球气候变化因素对青藏高原高寒草甸典型植物生理特性的影响[D]. 王朋朋.南京信息工程大学 2018
[3]黄荆光合作用对土壤干旱的响应与补水效应[D]. 徐海东.山东农业大学 2018
[4]增温施氮条件下AM真菌对松嫩草地植物光合特性的影响[D]. 杨少博.东北师范大学 2017
[5]基于氮、磷生态化学计量的小麦施肥策略的研究[D]. 王凡坤.江苏大学 2016
[6]氮沉降对内蒙古典型草原土壤呼吸和叶绿素影响[D]. 朱程.吉林农业大学 2016
[7]氮素水平对不同土壤质地杨树叶片光谱特性和光合能力的影响[D]. 王鑫梅.河北农业大学 2015
[8]不同水分处理下喀斯特地区两种适生草本植物对N添加的生长生理响应[D]. 高凯敏.西南大学 2015
[9]夜间低温及氮肥对珙桐幼苗光合参数的影响[D]. 丁坤元.北京林业大学 2015
[10]2种丁香对供氮处理及淹水胁迫的光合和生理特性的响应[D]. 王美杰.东北林业大学 2015
本文编号：3115248
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