城市森林生态系统大气降水—植物—土壤间N含量动态特征

作     者：张铸三 

作者单位：中南林业科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：方晰

授予年度：2010年

学科分类：090706[农学-园林植物与观赏园艺] 0907[农学-林学] 08[工学] 09[农学] 0834[工学-风景园林学（可授工学、农学学位）] 

主      题：长沙市 樟树人工林生态系统 大气降水 植物叶片 土壤 N含量 

摘      要：大气干湿沉降是森林生态系统获得氮素的重要途径,而过量氮沉降可以导致森林土壤酸化,树木养分失衡,物种多样性改变。城市森林对光、热、气、水、土等生态因子具有重要的调节作用,对城市的生态环境保护起着不可替代的作用。本文通过对长沙市樟树人工林生态系统的大气降水、主要树种和土壤中N含量进行定位观测,以探讨大气氮湿沉降对城市森林生态系统各分室间N含量的影响,揭示城市森林生态系统对环境的调节功能与机制。研究结果表明： 大气降水中NH4+-N含量具有明显的月动态特征,其中3月份为全年最高值,达6.7 mg.L-1,8月份为全年最低值,仅为2.7mg.L-1;NO3--N含量的月变化相对平稳,3、8、10、11、12月份含量均高于1.2 mg.L-1,11月份为全年最高值,达1.9 mg.L-1,7月份为全年最低值,仅为0.4mg.L-1, NH4+-N含量与降雨量呈明显的正相关(R2=0.3569),而NO3--N含量与降雨量相关性不明显(R2=0.1603)。 大气降水年平均pH值在5.6以下,8月份酸雨率为38%,为全年的最低值,11月份酸雨率为81%,为全年最高值。酸雨污染以冬、春两季最为严重,夏、秋两季相对较轻。 樟树、红叶树、木莲叶片全N平均含量呈现出明显的月动态变化特征,4月份的均值为全年最高值,达17.48 ***-1,10月份均值为全年最低值,仅为***-1。 土壤层(0～15cm)全N、速效N含量的月动态变化趋势基本一致,3、8、9、10月份含量较高,10月份达到全年最高值,但全N和速效N含量最低值出现在不同月份,分别为6月和4月份,土壤层(15-30cm)全N、速效N含量月动态变化趋势基本一致。 根际土壤和非根际土壤中N含量存在一定的相关性,其中根际土壤全和非根际土壤全N含量相关系数为0.7078,根际土壤和非根际土壤速效N相关系数为0.3401。 凋落物全N含量,春季月平均含量为9.37 ***-1,夏季月平均含量明显上升,为9.63 ***-1,为全年最高,秋季平均含量为9.34 ***-’,冬季平均含量为全年最低,仅为8.71 ***-1。 大气降水、树木叶片、土壤间N含量动态变化存在一定的联系。其中大气降水NH4+-N、NO3--N含量与植物全N含量相关性较明显,相关系数分别为0.4143、0.5313。 植物全N平均吸收率夏季为全年最高,达20.81,冬季最低,仅为8.38;生物归还率,春季为10.51,夏季有上升趋势,为11.57,为全年最高值,秋冬季逐渐下降,冬季归还率为全年最低,仅为7.01。