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1.
不同环境因子对樟子松人工林土壤有机碳矿化的影响   总被引:8,自引:0,他引:8  
土壤有机碳矿化是土壤向大气释放CO2的最大净输出途径,其与植被的净初级生产力的差值是判断生态系统碳源或碳汇的关键。本研究以科尔沁沙地10年生樟子松人工林生态系统为研究对象,采用室内培养实验方法,测定了不同温度、土壤含水量以及碳、氮添加条件下土壤有机碳矿化的速率。结果表明:土壤有机碳矿化速率随温度和土壤含水量的升高分别呈指数和线性增长,不同的土壤水分条件下土壤有机碳矿化的温度敏感性不同;在土壤含水量最小时(田间持水量的10%),土壤有机碳矿化的温度敏感性最低;土壤有机碳矿化对水分的敏感性在低温条件下(10℃)显著低于在适温和高温条件下(20℃~30℃)。土壤中有机碳含量的增加显著提高土壤碳矿化速率,氮的添加对土壤有机碳矿化没有显著影响,但随着土壤有机碳含量的增加,土壤氮素含量对土壤碳矿化速率产生影响。  相似文献
2.
青藏高原正经历着明显的温暖化过程,由此引起的土壤温度的升高促进了土壤中微生物的活性,同时青藏高原东缘地区大气氮沉降十分明显,并呈逐年增加的趋势,这些环境变化均促使土壤中可利用营养元素增加,因此深入了解青藏高原高寒草甸植物生物量对可利用营养元素增加的响应,是准确预测未来全球变化背景下青藏高原高寒草甸碳循环过程的重要基础。该研究基于在青藏高原高寒草甸连续4年(2009–2012年)氮、磷添加后对不同功能群植物地上生物量、群落地上和地下生物量的测定,探讨高寒草甸生态系统碳输入对氮、磷添加的响应。结果表明:(1)氮、磷添加均极显著增加了禾草的地上绝对生物量及其在群落总生物量中所占的比例,同时均显著降低了杂类草在群落总生物量中的比例,此外磷添加极显著降低了莎草地上绝对生物量及其在群落总生物量中所占的比例。(2)氮、磷添加均显著促进了青藏高原高寒草甸的地上生物量增加,分别增加了24%和52%。(3)氮添加对高寒草甸地下生物量无显著影响,而磷添加后地下生物量有增加的趋势。(4)氮添加对高寒草甸植物总生物量无显著影响,而磷添加后植物总生物量显著增加。研究表明,氮、磷添加可缓解青藏高原高寒草甸植物生长的营养限制,促进植物地上部分的生长,然而高寒草甸植物的生长极有可能更受土壤中可利用磷含量的限制。  相似文献
3.
近20年来,青藏高原高寒湿地经历了明显的气候变化,从而导致多数湿地水位下降和氮沉降的增加。对于湿地生态系统来说,水位下降意味着土壤通气性能的改善,可能会导致土壤呼吸的增加;而氮沉降的增加可能会降低土壤微生物生物量和pH值,从而可能抑制土壤呼吸。为此,在青海海北高寒草地生态系统国家野外科学观测研究站利用中宇宙(Mesocosm)实验方法,探讨了青藏高原高寒泥炭型湿地土壤呼吸对水位降低和氮添加的响应。结果表明:(1)水位降低显著增强了土壤呼吸,而氮添加对土壤呼吸的影响依赖于水位的变化:对照水位下,氮添加显著抑制土壤呼吸;而水位降低时,氮添加对土壤呼吸速率无显著影响。(2)土壤呼吸速率与地上生物量、枯落物累积量之间呈显著正相关关系,而与根系生物量无显著相关关系。(3)水位降低显著提高了土壤呼吸的温度敏感性,而氮添加对其无显著的影响。因此预测:随着氮沉降的升高,高寒泥炭湿地土壤CO2的排放量将会减少;然而随着暖干化背景下水位的降低,青藏高原高寒湿地会排放更多的CO2。  相似文献
4.
东北黑土氨基糖的矿化动态及其对外源物质添加的响应   总被引:2,自引:1,他引:1  
采用间歇淋洗好气培养法研究了东北黑土中3种不同微生物来源氨基糖(氨基葡萄糖、胞壁酸和氨基半乳糖)的矿化动态以及对葡萄糖添加和葡萄糖与氮肥配施的响应.结果表明:土壤中不同种类的氨基糖具有不同的矿化特征.培养期间胞壁酸含量减少25.4%而氨基葡萄糖含量降低7.1%,表明细菌来源的胞壁酸在土壤中的矿化速率快于真菌来源的氨基葡萄糖,但氨基葡萄糖的矿化数量(68.4 mg·kg(-1))显著高于胞壁酸(15.4 mg·kg(-1)).葡萄糖添加以及葡萄糖与氮肥配施均显著提高了土壤中氨基葡萄糖和胞壁酸的含量,但两种处理的影响有所不同.相比之下,氨基半乳糖在土壤中矿化较慢,并且受外源物质的影响较小,表现出较高的稳定性.  相似文献
5.
施氮对亚热带樟树林土壤呼吸的影响   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
郑威  闫文德  王光军  梁小翠  张徐源 《生态学报》2013,33(11):3425-3433
人类活动引起全球范围内大气氮沉降量的升高,增加了陆地生态系统氮输入,从而影响土壤CO2排放.为揭示生态系统氮输入升高对土壤呼吸的影响,2010年6月至2012年1月,对亚热带樟树林(Cinnamomum camphora)进行模拟氮添加试验,每月上、下旬采用红外分析法测定4种氮输入水平(CK,0 gm-2a-1;低氮LN,5gm-2a-1;中氮MN,15 g m-2 a-1;高氮HN,30gm-2a-1)下的土壤呼吸速率.结果表明:(1)樟树林土壤呼吸存在明显的季节动态,最高值出现在6月,最小值出现在1月.氮添加处理显著抑制了樟树林的土壤呼吸,LN、MN、HN处理土壤呼吸年累积量分别较对照CK下降37.66%、30.62%、38.95%,各施氮处理间无显著差异,施氮对土壤呼吸的抑制作用随时间推移而减弱;(2)氮添加不影响土壤呼吸昼夜波动特征,但显著抑制土壤呼吸速率;(3)土壤呼吸与土壤温度间存在极显著的指数关系,与土壤湿度相关性不显著,CK、LN处理Q10相近,MN处理最小:(4)氮添加处理促进了土壤中氮的淋失,且随施氮水平的升高而增大.  相似文献
6.
闫慧  吴茜  丁佳  张守仁 《生态学报》2013,33(14):4226-4236
氮沉降和降水变化的不确定是目前全球变化背景下亚热带地区倍受关注的热点生态学课题,因此,探究降水变化及氮添加对亚热带森林植物生理生态特征及生长的影响可以为探讨全球变化背景下中国亚热带森林动态变化机制及保护和管理提供实验依据.在野外自然条件下,设置了3a的降水与氮添加控制实验,研究降水变化与氮添加对亚热带树木幼苗秃瓣杜英(Elaeocarpus glabripetalus)、枫香(Liquidambar formosana)、木荷(Schima superba)、青冈(Cyclobalnopsis glauca)生理生态特征及生长的影响.降水处理有3个水平:自然降水(对照,CK),增加30%降水(+H)及减少30%降水(-H);氮素处理有两个水平:自然状态(对照)及添加NH4NO3 10g·m-2·a-1(+N).由于亚热带地区土壤pH值偏低,大多数植物生长可能会受到土壤有效磷的限制而非氮限制,所以探讨在亚热带地区氮添加是否会影响树木的光合生理生态特征及生长,同时讨论降水变化与氮素的交互作用对4种树木幼苗的光合特征及生长的影响.实验结果表明:降水与氮素对树木光合生理生态特征及生长是有一定影响的.10 g·m-2·a-1 NH4N03氮添加水平可以提高4种树木幼苗叶片叶绿素含量(P<0.05)、光系统Ⅱ最大光化学效率(Fv/ Fm)(P<0.01)、光化学性能指数(PIABS)(P<0.01)以及净光合速率(P<0.05),4种树木幼苗总生物量在氮添加后显著提高了33.06% (P<0.01),因此古田山亚热带常绿阔叶林氮添加可以提高植物的光合性能,促进植物生长;降水变化对树种生理生态特征及总生物量的影响相对氮添加的影响较小,但是在古田山亚热带地区干季,降水对净光合速率(P<0.05)、气孔导度和蒸腾速率(P<0.001)的影响均达到显著水平,同时发现气孔导度对降水的变化更加敏感;降水与氮素的交互作用对树木光合生理生态特征(除PIABS)及总生物量的影响均没有达到显著水平(P>0.05);不同树种间生理指标的差异是由树种生物学特性差异造成,不同树种间总生物量的差异受到氮添加与降水的影响,并且达到极显著水平(P<0.01).  相似文献
7.
施氮和降水格局改变对土壤CH4和CO2通量的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
李伟  白娥  李善龙  孙建飞  彭勃  姜萍 《生态学杂志》2013,32(8):1947-1958
氮沉降增加和降水格局改变是全球变化的两项重要内容,但是同时考虑上述两因素对温室气体CH4和CO2通量影响的原位双因子模拟研究还相当有限.本研究以长白山温带阔叶红松林土壤为研究对象,采用静态箱法研究了外施氮源(50 kg N·hm-2·a-1)和增减30%降水对土壤CH4和CO2通量的影响.结果表明:施氮能抑制土壤CH4吸收,有时甚至能将土壤对CH4的吸收转为释放,但这种抑制效应只能维持5d左右,且能在一定程度上改变CH4通量和环境因子(温度、土壤pH、粘粒含量)的相关关系.降水改变未能显著影响土壤CH4通量.对CO2通量而言,施氮能降低土壤CO2排放,长白山阔叶红松林连续施氮第4年的平均抑制效应为27.4%.长期连续施氮的平均抑制效应随施氮时间延长而逐渐增大,一定年限后达到最大值.单次施氮的抑制效应随时间延长逐渐减弱,并在1个月的施氮周期末期基本消失.施氮的抑制效应和土壤充水孔隙度(WFPS)呈显著负相关关系,且升温能增强施氮对CO2释放的抑制效应并延长抑制时间.施氮、降水有可能改变土壤呼吸的温度敏感性.本研究表明,长白山森林土壤氮素尚未达到一定阈值,未来氮沉降增加将抑制CO2的释放和CH4的吸收,因此总体来看施氮抑制土壤碳排放.  相似文献
8.
分析水分与养分添加对植物功能性状的影响,对揭示植物对环境变化的响应和适应规律至关重要。该文通过施氮与增水(包括增雨、增雪)共6种处理(对照(N0W0)、雨添加(N0W1)、雪添加(N0W2)、氮添加(N1W0)、氮雨添加(N1W1)、氮雪添加(N1W2)),对荒漠草地进行氮肥添加、水分添加的实验。实验持续了3年,第4年以荒漠草地建群种植物钠猪毛菜(Salsola nitraria)植物功能性状为研究对象,量化分析了钠猪毛菜10种植物功能性状对氮素和水分添加的不同响应。得出以下结论:(1)双因素方差分析结果表明,施氮、增水的交互作用对钠猪毛菜的茎鲜质量、叶鲜质量、叶面积、比叶面积、叶饱和含水量、叶干物质含量存在显著影响(p0.05),而施氮主效应对钠猪毛菜各植物功能性状指标不存在显著影响、增水主效应对钠猪毛菜各植物功能性状指标不存在显著影响。(2)在钠猪毛菜10种植物功能性状指标中,株高、茎鲜质量、茎干质量、叶饱和鲜质量、叶干质量、叶面积、比叶面积的最大值均出现于N1W2处理中(p0.05),其次为N0W0处理。叶饱和含水量的最大值出现于N0W0中,其次为N1W2处理中。N1W0处理显著降低了叶饱和含水量(p0.05);叶干物质含量值在各处理下均高于N0W0,其中N0W1处理的叶干物质含量显著高于N0W0(p0.05)。(3)各处理下,叶干物质含量与比叶面积为负相关关系。在准噶尔荒漠草地,钠猪毛菜植物功能性状在不同处理下的不同表现是适应环境变化的结果。  相似文献
9.
采用密闭室法和离子交换树脂袋法,研究了科尔沁沙质草地不同处理(水添加、氮添加、水氮添加)氧挥发的损失量和硝态氮的淋溶量.结果表明:氮添加处理和水氮添加处理显著促进了氨挥发(P<0.05),最大氨挥发速率显著高于对照;氮添加处理和水氮添加处理的氨挥发累积量为111.80和148.64 mg·m-2,分别占氮添加量的1.1%和1.5%;水氮同时添加条件下,氨挥发累计量显著高于氨添加处理(P<0.05),水添加处理和对照相比没有显著差异(P>0.05);水氮添加处理显著增加了土壤深度20 cm处的硝态氮淋溶量(P<0.05),氮添加处理和水氮添加处理的硝态氮淋溶量分别是对照的1.96和4.22倍,然而在土壤深度40 cm处各处理硝态氮淋溶量差异不显著(P>0.05);可见,氮添加和水氮添加均促进了土壤的氧挥发,对硝态氮的淋溶没有显著影响.  相似文献
10.
利用开顶箱薰气室,设置正常大气CO2浓度(350μmol·mol-1)、高CO2浓度(700μmol·mol-1)2个CO2水平和不施氮(0 g N·m-2)、中氮(5 g N·m-2)和高氮(15 g N·m-2)3个氮素水平,研究CO2浓度升高和氮肥施用对三江平原草甸小叶章生长的影响.结果表明:随着CO2浓度升高,小叶章物候期提前,其中抽穗期提前1~2 d,成熟期提前3 d;不施氮、中氮和高氮水平下,CO2浓度升高使小叶章的分蘖分别增加8.2%(P<0.05)、8.4%(P<O.05)和5.5%(P>0.05);在小叶章生长初期,CO2浓度升高对其生物量的增加有促进作用,拔节期和抽穗期小叶章地上生物量分别增加12.4%和20.9%(P<0.05);生长后期则对小叶章地下生物量的促进作用增大,腊熟期和成熟期的地下生物量分别增加20.5%和20.9%(P<0.05).小叶章生物量对高浓度CO2的响应与供氮水平有关,供氮充足条件下,高浓度CO2对生物量的促进效应更大.  相似文献
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