造林树种对生态系统氮保留的影响及其相关机制
发布时间：2021-06-25 22:19
上世纪以来,由于化石燃料燃烧、化肥过度使用,全球大气氮沉降速率不断增加。氮沉降增加造成了诸如土壤酸化、水体富营养化、生物多样性丧失等一系列后果;同时,陆地生态系统氮通量的迅速增加,使原本较为封闭的氮循环过程逐渐开放。因而,在氮沉降增加背景下,生态系统的氮保留能力成为生态学家研究的热点。已有研究表明,生态系统氮保留的可能机制有（1）植物增加生物量从而积累氮,（2）增加微生物生物量氮,（3）降低土壤硝化作用从而减少氮的淋失。我国亚热带地区存在大面积单一树种的针叶人工林,近年来,大力提倡采用不同类型阔叶树种改造单一针叶纯林。然而,利用阔叶树种代替针叶树种造林如何影响生态系统的氮保留能力仍然未知。本研究在厦门市同安区汀溪国有防护林场、福建省南平市峡阳国有林场选择亚热带典型针叶（杉木Cunninghamia lanceolata）和阔叶树种（木荷Schima superba、米老排Mytilaria laosensis、枫香Liquidambar formosana）为研究对象,首先研究了针叶树种转换为阔叶树种后,人工林生态系统生物量和氮储量的时空格局;其次以同位素示踪技术为手段,跟踪外源氮输入...
【文章来源】：福建师范大学福建省
【文章页数】：155 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
全球大气活性氮沉降对比（1860年与上世纪90年代中期）[9]
福建师范大学肖良建博士学位论文-4-会刺激土壤微生物和真菌活性，促进凋落物分解，提高氮矿化速率，就可能会最初增加植物氮吸收，但最终提高了氮淋溶损失[44,45]。降水的改变也能改变植物氮吸收，特别是在干旱地区的植物处于水限制的状态。近年来，氮输入对陆地生态系统碳保留和碳损失的影响日益得到关注，这主要是由于涉及到全球碳循环和碳氮耦合过程。陆地生态系统是大气二氧化碳最有代表性的源和汇，氮素常常是限制陆地生态系统初级生产力的限制营养元素，大气沉降带来的氮输入能通过提高初级生产力和植物体碳储存而增加整个生态系统的碳储量。在土壤中，氮添加也能通过减少有机质分解和土壤呼吸过程的碳损失而增加整个土壤系统的碳储量。然而，在一些生态系统中，氮输入也会因为分解过程而导致碳损失，足以抵消对生产力产生的正面效应。总之，森林生态系统中，植物氮吸收对氮沉降增加的响应不仅与植物根系吸收有关，还有其外部环境因子的变化相关。那么，不同树种植物在相同的环境因子条件下，其植物部分氮吸收和保留是否存在差异，在植物部分生物量（生产力）和氮库如何变化，这是本研究探讨的问题之一。图1.2生态系统对氮添加的综合响应过程[14,46]Fig.1.2Synthesisedresponsesofecosystemnitrogen(N)cyclingprocessestoNaddition[14,46]
本研究的技术路线图
【参考文献】：
期刊论文
[1]亚热带典型林分对表层和深层土壤可溶性有机碳、氮的影响[J]. 肖好燕,刘宝,余再鹏,万晓华,桑昌鹏,周富伟,黄志群. 应用生态学报. 2016(04)
[2]改变碳输入对亚热带人工林土壤微生物生物量和群落组成的影响[J]. 万晓华,黄志群,何宗明,余再鹏,王民煌,刘瑞强,郑璐嘉. 生态学报. 2016(12)
[3]杉木采伐迹地造林树种转变对土壤可溶性有机质的影响[J]. 万晓华,黄志群,何宗明,胡振宏,余再鹏,王民煌,杨玉盛,范少辉. 应用生态学报. 2014(01)
[4]阔叶和杉木人工林对土壤碳氮库的影响比较[J]. 万晓华,黄志群,何宗明,胡振宏,杨靖宇,余再鹏,王民煌. 应用生态学报. 2013(02)
[5]中亚热带几种典型森林生态系统碳、氮储存功能研究[J]. 王华,黄宇,汪思龙,邹冬生. 中国生态农业学报. 2010(03)
[6]天童常绿阔叶林演替系列植物群落的N:P化学计量特征[J]. 阎恩荣,王希华,周武. 植物生态学报. 2008(01)
[7]杉木、火力楠纯林及其混交林生态系统C、N贮量[J]. 黄宇,冯宗炜,汪思龙,冯兆忠,张红星,徐永荣. 生态学报. 2005(12)
[8]福建柏和杉木人工林细根生产力、分布及周转的比较[J]. 陈光水,何宗明,谢锦升,杨玉盛,蒋宗垲. 林业科学. 2004(04)
[9]格氏栲天然林与人工林细根生物量、季节动态及净生产力[J]. 杨玉盛,陈光水,林鹏,黄荣珍,陈银秀,何宗明. 生态学报. 2003(09)
[10]持续放牧和围封对科尔沁退化沙地草地碳截存的影响[J]. 苏永中,赵哈林. 环境科学. 2003(04)
博士论文
[1]模拟氮沉降和改变碳输入对亚热带木荷林土壤呼吸的短期影响[D]. 高强.华东师范大学 2014
[2]南亚热带不同树种人工林生态系统碳氮特征研究[D]. 王卫霞.中国林业科学研究院 2013
硕士论文
[1]中国典型陆地生态系统的生物量分配及其影响因素分析[D]. 颜韦.华东师范大学 2017
[2]大气氮沉降在氮饱和马尾松林的去向和影响研究[D]. 刘文静.清华大学 2015
[3]桂东南不同密度柳杉人工林生态系统生物量及碳氮格局研究[D]. 莫德祥.广西大学 2013
本文编号：3250044
【文章来源】：福建师范大学福建省
【文章页数】：155 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
全球大气活性氮沉降对比（1860年与上世纪90年代中期）[9]
福建师范大学肖良建博士学位论文-4-会刺激土壤微生物和真菌活性，促进凋落物分解，提高氮矿化速率，就可能会最初增加植物氮吸收，但最终提高了氮淋溶损失[44,45]。降水的改变也能改变植物氮吸收，特别是在干旱地区的植物处于水限制的状态。近年来，氮输入对陆地生态系统碳保留和碳损失的影响日益得到关注，这主要是由于涉及到全球碳循环和碳氮耦合过程。陆地生态系统是大气二氧化碳最有代表性的源和汇，氮素常常是限制陆地生态系统初级生产力的限制营养元素，大气沉降带来的氮输入能通过提高初级生产力和植物体碳储存而增加整个生态系统的碳储量。在土壤中，氮添加也能通过减少有机质分解和土壤呼吸过程的碳损失而增加整个土壤系统的碳储量。然而，在一些生态系统中，氮输入也会因为分解过程而导致碳损失，足以抵消对生产力产生的正面效应。总之，森林生态系统中，植物氮吸收对氮沉降增加的响应不仅与植物根系吸收有关，还有其外部环境因子的变化相关。那么，不同树种植物在相同的环境因子条件下，其植物部分氮吸收和保留是否存在差异，在植物部分生物量（生产力）和氮库如何变化，这是本研究探讨的问题之一。图1.2生态系统对氮添加的综合响应过程[14,46]Fig.1.2Synthesisedresponsesofecosystemnitrogen(N)cyclingprocessestoNaddition[14,46]
本研究的技术路线图
【参考文献】：
期刊论文
[1]亚热带典型林分对表层和深层土壤可溶性有机碳、氮的影响[J]. 肖好燕,刘宝,余再鹏,万晓华,桑昌鹏,周富伟,黄志群. 应用生态学报. 2016(04)
[2]改变碳输入对亚热带人工林土壤微生物生物量和群落组成的影响[J]. 万晓华,黄志群,何宗明,余再鹏,王民煌,刘瑞强,郑璐嘉. 生态学报. 2016(12)
[3]杉木采伐迹地造林树种转变对土壤可溶性有机质的影响[J]. 万晓华,黄志群,何宗明,胡振宏,余再鹏,王民煌,杨玉盛,范少辉. 应用生态学报. 2014(01)
[4]阔叶和杉木人工林对土壤碳氮库的影响比较[J]. 万晓华,黄志群,何宗明,胡振宏,杨靖宇,余再鹏,王民煌. 应用生态学报. 2013(02)
[5]中亚热带几种典型森林生态系统碳、氮储存功能研究[J]. 王华,黄宇,汪思龙,邹冬生. 中国生态农业学报. 2010(03)
[6]天童常绿阔叶林演替系列植物群落的N:P化学计量特征[J]. 阎恩荣,王希华,周武. 植物生态学报. 2008(01)
[7]杉木、火力楠纯林及其混交林生态系统C、N贮量[J]. 黄宇,冯宗炜,汪思龙,冯兆忠,张红星,徐永荣. 生态学报. 2005(12)
[8]福建柏和杉木人工林细根生产力、分布及周转的比较[J]. 陈光水,何宗明,谢锦升,杨玉盛,蒋宗垲. 林业科学. 2004(04)
[9]格氏栲天然林与人工林细根生物量、季节动态及净生产力[J]. 杨玉盛,陈光水,林鹏,黄荣珍,陈银秀,何宗明. 生态学报. 2003(09)
[10]持续放牧和围封对科尔沁退化沙地草地碳截存的影响[J]. 苏永中,赵哈林. 环境科学. 2003(04)
博士论文
[1]模拟氮沉降和改变碳输入对亚热带木荷林土壤呼吸的短期影响[D]. 高强.华东师范大学 2014
[2]南亚热带不同树种人工林生态系统碳氮特征研究[D]. 王卫霞.中国林业科学研究院 2013
硕士论文
[1]中国典型陆地生态系统的生物量分配及其影响因素分析[D]. 颜韦.华东师范大学 2017
[2]大气氮沉降在氮饱和马尾松林的去向和影响研究[D]. 刘文静.清华大学 2015
[3]桂东南不同密度柳杉人工林生态系统生物量及碳氮格局研究[D]. 莫德祥.广西大学 2013
本文编号：3250044
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