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长白山岳桦林植被与土壤氮沉降响应试验研究

长白山岳桦林植被与土壤氮沉降响应试验研究

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作者：朱孟美东北师范大学

学位级别：硕士

近几十年来,人类活动强度与日俱增,导致向大气中排放的含氮化合物也日益增加,大气氮沉降量也随之显著增加,氮沉降增加会对生态环境产生重大影响。陆地生态系统中森林生态系统是大气氮沉降的主要接收者,并且森林生态系统在维持全球生态... 详细信息

近几十年来,人类活动强度与日俱增,导致向大气中排放的含氮化合物也日益增加,大气氮沉降量也随之显著增加,氮沉降增加会对生态环境产生重大影响。陆地生态系统中森林生态系统是大气氮沉降的主要接收者,并且森林生态系统在维持全球生态平衡中意义重大,研究氮沉降增加对森林生态系统产生的影响具有重要意义。本研究在长白山岳桦林带,选取了岳桦—蟹甲草群丛、岳桦—藜芦群丛和岳桦—小叶章群丛,设置0gNm-2a-1、5 gNm-2a-1、10 gNm-2a-1、15 gNm-2a-1四个氮沉降梯度,采用了野外原位模拟氮沉降和室内模拟氮沉降培养实验两种方法。野外实验是直接在岳桦林中选择样方在植物生长季施加氮肥。实验选用了三种不同形态的氮肥,分别为混合态氮(NH4NO3)、铵态氮[(NH4)2SO4]和硝态氮(KNO3)。探讨不同氮沉降量和不同形态氮沉降会对森林生态系统产生的影响。室内模拟氮沉降实验是在野外样方中取回土壤样品,添加氮肥后放到恒温箱中培养。选择使用混合态氮(NH4NO3),施氮浓度选择低、中、高三个梯度。本次实验的结果表明,氮沉降量的增加会对植物生长、群落结构和土壤肥力产生影响。(1)氮沉降量增加会促进草本植物生长,实验表明施氮处理后,岳桦的生长情况没有显著改变,但蟹甲草、藜芦和小叶章的株高、叶面积和生物量都有明显增加,其中小叶章群丛植物生长量增加最明显。(2)在一个生长季内氮沉降量增加会造成土壤腐殖质含量下降;(3)氮沉降量的增加会对土壤肥力产生直接影响,总氮和速效氮含量增大,氮沉降影响土壤氮素的迁移、转化,提高土壤氮素的有效性;(4)氮沉降量的增加会使土壤中磷元素的含量降低,实验中经施氮处理的样方中土壤总磷含量出现了降低,且随着施氮量的增加,土壤总磷含量降低幅度增大。从整体上来看,速效磷的变化趋势与总磷一致。(5)不同形态的氮沉降对森林生态系统植被和土壤影响的差异不明显。

关键词：氮沉降长白山岳桦林植物生长差异土壤肥力

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