外源硫输入对草甸草地植物养分吸收和群落结构的影响
发布时间：2021-04-17 21:47
硫（S）元素作为植物生长发育不可缺少的生源要素之一,参与植物生理代谢,影响生物地球化学循环过程。我国内蒙古东部地区的硫沉降水平在过去20年间增加了一倍,大气硫沉降是引起土壤酸化的诱因之一。中国北方半干旱草地土壤酸化加速土壤盐基离子淋失和微量元素活化,造成养分失衡,对草地生态系统结构和功能具有一定的负面影响。然而,植物养分吸收及回收特征、性状变异对土壤酸化的响应及其与生物多样性和群落生产力的关系尚缺乏系统研究。本文以中国半干旱草甸草原为研究对象,通过设置不同硫添加水平(0、1、2、5、10、15、20、50 g S m-2 yr-1)的野外控制试验,经过连续3年（2017–2019年）的调查取样和实验室测定,研究了硫添加对不同植物物种、功能群、群落养分及性状的影响,同时,量化了土壤特性、植物养分及性状特征对群落多样性和生产力的直接和间接贡献。取得的主要研究结果如下:（1）在2018年生长季（6、7、8、10月）,植物叶片N、P、S、K元素含量在不同物种中随季节变化具有趋同性,生长初期低而生长旺期高,生长末期随着养分回收显著降低。不同物种Ca、M...
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：119 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
额尔古纳站地表景观（a）、土壤剖面（b）与土体（c）
试验区位于额尔古纳森林草原过渡带生态系统研究站(简称:额尔古纳站),位于中国东北内蒙古自治区呼伦贝尔市额尔古纳市黑山头镇,额尔古纳河右岸,西侧是中国与俄罗斯接壤的黑山头口岸,试验地的地理坐标为北纬50°10′46′′,东经119°22′56′′,海拔高度为550-600 m。植被类型为温带半干旱草甸草原(图2-1a),具有极为广泛的地理代表性。该样地从2013年开始围封作为长期的研究观测站点,禁止放牧和割草等活动。该研究地属温带大陆性季风气候,是中温带和寒温带交错区,根据近60年的气象数据统计(1957-2017年),年平均气温为-2.45℃,最冷月份为1月,平均温度-28℃,最暖月份为7月,平均温度19.1℃。该地年均降雨量为360 mm,主要集中在生长季(6-8月)。草原植物生长大多依赖于6月下旬至7月中旬降雨量的多少,雨热同季的气候条件有助于植物当年的生长发育,若降水少或不及时,则会导致植物暂时性休眠或干枯,影响植被地上生产力。
研究区域常见的禾本科植物主要有:羊草(Leymus chinensis,L.c)、贝加尔针茅(Stipa baicalensis,S.b)、糙隐子草(Cleistogenes squarrosa,C.s)、羽茅(Achnatherum sibiricum,A.s)和溚草(Koeleria cristata,K.c)等。杂类草主要有:寸草苔(Carex duriuscula,C.du)、狭叶柴胡(Bupleurum scorzonerifolium,B.s)、白头翁(Pulsatilla turczaninovii,P.t)、披针叶黄华(Thermopsis lanceolate,T.l)、达乌里芯芭(Cymbaria dahurica,C.da)等(图2-2)。从2016年至2019年的4年间,在本试验区对照处理小区内共出现37个物种,分属于17科,其中禾本科占地上总生物量的52%-61%,在群落中有绝对优势地位。2.2 试验设计
【参考文献】：
期刊论文
[1]硫酸根硫和单质硫对青菜硫素营养的影响[J]. 杜小平,刘广平,蒲鹏,吕金印,李文娟,许雪莹. 核农学报. 2020(03)
[2]长期施肥和增水对半干旱草地土壤性质和植物性状的影响[J]. 姜勇,徐柱文,王汝振,李慧,张玉革. 应用生态学报. 2019(07)
[3]外源硫输入对草地土壤-植物系统养分有效性的影响[J]. 姜勇,李天鹏,冯雪,王汝振,张玉革. 生态学杂志. 2019(04)
[4]植物性状研究的机遇与挑战:从器官到群落[J]. 何念鹏,刘聪聪,张佳慧,徐丽,于贵瑞. 生态学报. 2018(19)
[5]我国农田土壤酸化现状及影响[J]. 张福锁. 民主与科学. 2016(06)
[6]丘陵红壤茶园根际氮磷转化对不同强度酸雨胁迫的响应[J]. 陈希,陈伏生,叶素琼,喻苏琴,方向民,胡小飞. 应用生态学报. 2015(01)
[7]洛桑试验站的长期定位试验:简介及体会[J]. 赵方杰. 南京农业大学学报. 2012(05)
[8]锰对植物毒害及植物耐锰机理研究进展[J]. 张玉秀,李林峰,柴团耀,林单,张红梅. 植物学报. 2010(04)
[9]植物功能生态学研究进展[J]. 周道玮. 生态学报. 2009(10)
[10]硫素与其他营养元素的交互作用对作物养分吸收、产量和质量的影响[J]. 孟赐福,姜培坤,曹志洪,徐秋芳,周国模. 土壤. 2009(03)
本文编号：3144194
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：119 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
额尔古纳站地表景观（a）、土壤剖面（b）与土体（c）
试验区位于额尔古纳森林草原过渡带生态系统研究站(简称:额尔古纳站),位于中国东北内蒙古自治区呼伦贝尔市额尔古纳市黑山头镇,额尔古纳河右岸,西侧是中国与俄罗斯接壤的黑山头口岸,试验地的地理坐标为北纬50°10′46′′,东经119°22′56′′,海拔高度为550-600 m。植被类型为温带半干旱草甸草原(图2-1a),具有极为广泛的地理代表性。该样地从2013年开始围封作为长期的研究观测站点,禁止放牧和割草等活动。该研究地属温带大陆性季风气候,是中温带和寒温带交错区,根据近60年的气象数据统计(1957-2017年),年平均气温为-2.45℃,最冷月份为1月,平均温度-28℃,最暖月份为7月,平均温度19.1℃。该地年均降雨量为360 mm,主要集中在生长季(6-8月)。草原植物生长大多依赖于6月下旬至7月中旬降雨量的多少,雨热同季的气候条件有助于植物当年的生长发育,若降水少或不及时,则会导致植物暂时性休眠或干枯,影响植被地上生产力。
研究区域常见的禾本科植物主要有:羊草(Leymus chinensis,L.c)、贝加尔针茅(Stipa baicalensis,S.b)、糙隐子草(Cleistogenes squarrosa,C.s)、羽茅(Achnatherum sibiricum,A.s)和溚草(Koeleria cristata,K.c)等。杂类草主要有:寸草苔(Carex duriuscula,C.du)、狭叶柴胡(Bupleurum scorzonerifolium,B.s)、白头翁(Pulsatilla turczaninovii,P.t)、披针叶黄华(Thermopsis lanceolate,T.l)、达乌里芯芭(Cymbaria dahurica,C.da)等(图2-2)。从2016年至2019年的4年间,在本试验区对照处理小区内共出现37个物种,分属于17科,其中禾本科占地上总生物量的52%-61%,在群落中有绝对优势地位。2.2 试验设计
【参考文献】：
期刊论文
[1]硫酸根硫和单质硫对青菜硫素营养的影响[J]. 杜小平,刘广平,蒲鹏,吕金印,李文娟,许雪莹. 核农学报. 2020(03)
[2]长期施肥和增水对半干旱草地土壤性质和植物性状的影响[J]. 姜勇,徐柱文,王汝振,李慧,张玉革. 应用生态学报. 2019(07)
[3]外源硫输入对草地土壤-植物系统养分有效性的影响[J]. 姜勇,李天鹏,冯雪,王汝振,张玉革. 生态学杂志. 2019(04)
[4]植物性状研究的机遇与挑战:从器官到群落[J]. 何念鹏,刘聪聪,张佳慧,徐丽,于贵瑞. 生态学报. 2018(19)
[5]我国农田土壤酸化现状及影响[J]. 张福锁. 民主与科学. 2016(06)
[6]丘陵红壤茶园根际氮磷转化对不同强度酸雨胁迫的响应[J]. 陈希,陈伏生,叶素琼,喻苏琴,方向民,胡小飞. 应用生态学报. 2015(01)
[7]洛桑试验站的长期定位试验:简介及体会[J]. 赵方杰. 南京农业大学学报. 2012(05)
[8]锰对植物毒害及植物耐锰机理研究进展[J]. 张玉秀,李林峰,柴团耀,林单,张红梅. 植物学报. 2010(04)
[9]植物功能生态学研究进展[J]. 周道玮. 生态学报. 2009(10)
[10]硫素与其他营养元素的交互作用对作物养分吸收、产量和质量的影响[J]. 孟赐福,姜培坤,曹志洪,徐秋芳,周国模. 土壤. 2009(03)
本文编号：3144194
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