氮沉降模拟方式对草原生态系统生产力和多样性的影响
发布时间：2021-11-20 05:14
随着人类活动的加剧,大气中含氮化合物越来越多,大气氮沉降量也日益增多。大气氮沉降会对生态系统造成诸如生产力提高和生物多样性下降等影响。自然界大气氮沉降具有两个非常明显的特点:（1）氮沉降成分复杂,大致分为有机氮和无机氮两类,且这两种类型的氮在不同的生态系统中比例不同;（2）大气氮沉降是时刻发生的,降雨时沉降量大,平日无降雨时沉降量相对较少。然而,我们现有的大部分关于大气氮沉降的研究忽略了这两个特点,其一,大部分的氮沉降模拟研究仅使用有机氮或者无机氮,很少有研究会将无机氮和有机氮配合施用;其二,现有研究均是采用每年进行一次或者多次添加氮肥来研究大气氮沉降,这与真实的时刻发生的氮沉降模式不符。针对这两个现存的主要问题,我们在内蒙古草原设计了两个研究来探究现有研究能否准确模拟大气氮沉降对草原生态系统的影响。第一个研究设计了5个不同的无机氮和有机氮配施比例（IN:ON）:0:10、3:7、5:5、7:3、10:0,以此探究不同的IN:ON对草原生态系统生产力和多样性的影响;第二个研究使用释放肥料方式与大气氮沉降模式极为相似的缓释肥,与普通的速效肥进行对比,分别设置7个氮添加水平:2.5、5、7...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：50 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究技术路线图
中国农业科学院硕士学位论文第三章无机氮和有机氮配施对草原生态系统的影响16图3-8凋落物、PAR、pH和铵浓度对物种丰富变化的影响Fig3-8Theeffectsoflitter、PAR、pHandNH4+-Nonsoilinorganic-Ncontent3.2讨论自然氮沉降既包括无机氮也包括有机氮，其中有机氮含量约30%（CORNELL2011）。不同配比的无机氮和有机氮对生态系统生产力和多样性的影响是否有差异仍旧未知。若无机氮和有机氮对生态系统生产力和多样性的影响不同，那么以前仅施用无机氮或者有机氮进行氮沉降模拟研究的结果的准确度需进行重新评估。我们在此进行了不同配比有机氮和无机氮对草原生态系统生产力和多样性的研究，研究结果表明不同配比的无机氮和有机氮对草原生态系统生产力的影响没有差异，但对物种丰富度的影响有差异。3.2.1无机氮和有机氮配施对草原生产力的影响三年的研究结果表明，所有的IN:ON添加草原的ANPP均会增加，该结果与前人研究的结果相似（BAIetal.,2010;MIDOLOetal.,2019;ZHANGetal.,2014;ZONGetal.,2016）。与对照相比，不同IN:ON处理下，草原群落的ANPP增加量在52.83%~80.17%之间。进一步证明了氮素是草原生态系统的限制因子之一。不同的IN:ON处理之间，ANPP无显著差异，这表明在我们研究的草原生态系统中，10gm-2yr-1的氮添加水平下，无机氮和有机氮对草原生产力的影响是相同的。但在农业研究中，大多数的无机氮和有机氮对农作物的产量和品质等的影响并不相同（吴荣等，2018;伍晓轩等，2019）。我们的研究结果与此不同的原因可能是由于草原和农田中氮肥用量以及氮肥添加方式不同所致，一般情况下，农业中的用氮量远大于进行氮沉降模拟研究时的氮肥用量，那么用氮量足够大时，无机氮和有机氮可能会对生产力产生不同的影响。在未来的与研究中，在研究无机氮和
表示P<0.001。Errorbarsindicatestandarderror(SE,n=6).Differentcapital/lowercaselettersindicatesignificantdifferenceamongtreatments(P<0.05).SignificantdifferencesbetweenNtypearereportedas:*,P<0.05;**,P<0.01;***,P<0.001.4.1.8凋落物、光照、pH和铵浓度对物种丰富变化的影响GBM的分析结果显示，影响物种丰富变化的各种因素中，光合有效辐射的影响最大，其对物种丰富度下降的解释程度达到43.41%。继凋落物生物量的影响之后，铵态氮、凋落物和pH浓度对物种丰富度的影响分别达到24.09%、21.47%和14.35%（图3-8）。图4-8凋落物、PAR、pH和铵浓度对物种丰富变化的影响Fig4-8Theeffectsoflitter、PAR、pHandNH4+-Nonsoilinorganic-Ncontent
本文编号：3506641
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：50 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究技术路线图
中国农业科学院硕士学位论文第三章无机氮和有机氮配施对草原生态系统的影响16图3-8凋落物、PAR、pH和铵浓度对物种丰富变化的影响Fig3-8Theeffectsoflitter、PAR、pHandNH4+-Nonsoilinorganic-Ncontent3.2讨论自然氮沉降既包括无机氮也包括有机氮，其中有机氮含量约30%（CORNELL2011）。不同配比的无机氮和有机氮对生态系统生产力和多样性的影响是否有差异仍旧未知。若无机氮和有机氮对生态系统生产力和多样性的影响不同，那么以前仅施用无机氮或者有机氮进行氮沉降模拟研究的结果的准确度需进行重新评估。我们在此进行了不同配比有机氮和无机氮对草原生态系统生产力和多样性的研究，研究结果表明不同配比的无机氮和有机氮对草原生态系统生产力的影响没有差异，但对物种丰富度的影响有差异。3.2.1无机氮和有机氮配施对草原生产力的影响三年的研究结果表明，所有的IN:ON添加草原的ANPP均会增加，该结果与前人研究的结果相似（BAIetal.,2010;MIDOLOetal.,2019;ZHANGetal.,2014;ZONGetal.,2016）。与对照相比，不同IN:ON处理下，草原群落的ANPP增加量在52.83%~80.17%之间。进一步证明了氮素是草原生态系统的限制因子之一。不同的IN:ON处理之间，ANPP无显著差异，这表明在我们研究的草原生态系统中，10gm-2yr-1的氮添加水平下，无机氮和有机氮对草原生产力的影响是相同的。但在农业研究中，大多数的无机氮和有机氮对农作物的产量和品质等的影响并不相同（吴荣等，2018;伍晓轩等，2019）。我们的研究结果与此不同的原因可能是由于草原和农田中氮肥用量以及氮肥添加方式不同所致，一般情况下，农业中的用氮量远大于进行氮沉降模拟研究时的氮肥用量，那么用氮量足够大时，无机氮和有机氮可能会对生产力产生不同的影响。在未来的与研究中，在研究无机氮和
表示P<0.001。Errorbarsindicatestandarderror(SE,n=6).Differentcapital/lowercaselettersindicatesignificantdifferenceamongtreatments(P<0.05).SignificantdifferencesbetweenNtypearereportedas:*,P<0.05;**,P<0.01;***,P<0.001.4.1.8凋落物、光照、pH和铵浓度对物种丰富变化的影响GBM的分析结果显示，影响物种丰富变化的各种因素中，光合有效辐射的影响最大，其对物种丰富度下降的解释程度达到43.41%。继凋落物生物量的影响之后，铵态氮、凋落物和pH浓度对物种丰富度的影响分别达到24.09%、21.47%和14.35%（图3-8）。图4-8凋落物、PAR、pH和铵浓度对物种丰富变化的影响Fig4-8Theeffectsoflitter、PAR、pHandNH4+-Nonsoilinorganic-Ncontent
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