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文檔簡介
1、由于化石燃料燃燒、化肥生產(chǎn)和使用以及畜牧業(yè)集約化經(jīng)營等人類活動向大氣排放了大量的氮化物,導(dǎo)致氮沉降增加,生態(tài)學(xué)家已開展了一些關(guān)于氮沉降對森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能影響的研究。國內(nèi)對這方面的研究還很少見。杉木(Cunninghamialanceolata)是我國南方重要的用材樹種之一,自然分布和人工栽培都很遼闊,是中國亞熱帶的典型的森林生態(tài)系統(tǒng)。在氮沉降全球化背景下,對杉木人工林進(jìn)行模擬氮沉降研究,可以彌補(bǔ)中國亞熱帶地區(qū)關(guān)于森林生態(tài)系統(tǒng)對氮沉
2、降響應(yīng)特征和機(jī)制的數(shù)據(jù)的缺乏,為我國乃至亞熱帶地區(qū)進(jìn)一步開展氮沉降研究打下基礎(chǔ)和為杉木林的可持續(xù)經(jīng)營提供理論指導(dǎo)。 通過4個水平的野外施用氮素實驗:N0(對照)、N1(60kgNhm-2.a-1)、N2(120kgNhm-2.a-1)、N3(240kgNhm-2.a-1),研究氮沉降對杉木人工林的林木養(yǎng)分、凋落物分解的影響。主要研究結(jié)果如下: 1模擬氮沉降對林木養(yǎng)分的影響 模擬氮沉降實驗進(jìn)行兩年,N1、N2、N3
3、處理杉木針葉中磷的含量分別提高16.09%、36.68%、8.13%,N1、N2處理高于N0處理(12.34%);第一年N2、N3處理表現(xiàn)出促進(jìn)磷含量提高的作用,第二年N1、N2處理表現(xiàn)出促進(jìn)磷含量提高的作用,效果均不顯著。 N1、N2、N3處理杉木針葉中鉀的含量分別提高28.81%(P<0.01)、10.9%、22.11%,高于N0處理(8.43%);第一年N3處理鉀含量有所降低;第二年N1、N2、N3處理均表現(xiàn)出促進(jìn)鉀含量提
4、高的作用,N1、N3處理效果顯著。 N1、N2、N3處理杉木針葉中氮的含量分別提高67.36%(P<0.05)、96.54%(P<0.05)、120.7%(P<0.05),N2、N3處理高于N0處理(70.87%);第一年N1、N2處理表現(xiàn)出促進(jìn)氮含量提高的作用,第二年N3處理表現(xiàn)出促進(jìn)氮含量提高的作用,效果均不顯著。 N1、N2、N3處理杉木針葉中鈣的含量分別降低21.01%、17.15%、29.79%,高于N0處理(
5、4.21%);第二年N1、N2、N3處理均表現(xiàn)出降低鈣含量的作用,效果不顯著。 N1、N2、N3處理杉木針葉中鎂的含量分別降低17.29%(P<0.05)、11.14%、13.58%,高于N0處理(9.29%);第一年N1、N3處理表現(xiàn)出降低鎂含量的作用,第二年N1、N2、N3處理均表現(xiàn)出降低鎂含量的作用,效果均不顯著。 N1、N2、N3處理杉木針葉中氮/鉀比值分別提高0.2123、0.4174、0.6871,N2、N3
6、處理高于N0處理(0.3362);第一年N1、N2、N3處理均表現(xiàn)出促進(jìn)提高氮/鉀比值的作用,效果不顯著;第二年N1處理氮/鉀比值有所降低。 N1、N2、N3處理杉木針葉中氮/鎂比值分別提高5.1917(P<0.05)、7.5046、7.8063,N2、N3處理高于N0處理(5.4843);第一年N1、N2處理表現(xiàn)出促進(jìn)提高氮/鎂比值的作用,第二年N2、N3處理表現(xiàn)出促進(jìn)提高氮/鎂比值的作用,效果均不顯著。 N1、N2、
7、N3處理杉木針葉中氮/磷比值分別提高2.272、2.5444、4.1014,N3處理高于N0處理(2.6051);第一年N1、N2處理表現(xiàn)出促進(jìn)提高氮/磷比值的作用,第二年N3處理表現(xiàn)出促進(jìn)提高氮/磷比值的作用,效果均不顯著;第二年N1處理氮/磷比值有所降低。 2模擬氮沉降對凋落物分解的影響 葉凋落物在模擬氮沉降條件下分解10個月,N1、N2、N3處理前4個月的失重率分別為19.89%、23.56%、21.63%與隨后的
8、6個月的失重率20.68%、22.99%、20.13%相差不大;只有N2處理的失重率46.54%大于N0處理失重率43.27%。N1處理6個月后,7-8月、9-10月葉凋落物失重率分別為12.55%、4.27%大于N0處理失重率11.88%、1.9%,表現(xiàn)出促進(jìn)分解的作用,效果不顯著。N2處理前2個月葉凋落物失重率為15.1%略大于N0處理失重率14.65%;9-10月失重率為10.29%大于N0處理失重率1.9%,表現(xiàn)出促進(jìn)分解的作用
9、,效果顯著(P<0.05)。N3處理3-4月葉凋落物失重率為10.07%略大于N0處理失重率9.68%;9-10月失重率為7.59%大于N0處理失重率1.9%,效果比較明顯。模擬氮沉降條件下,氮的積累促進(jìn)葉凋落物的分解。 N2處理在1-4月的磷釋放比38.03%略大于N0處理釋放比36.61%;5-6月磷元素出現(xiàn)富集現(xiàn)象;N1、N3處理不會促進(jìn)磷釋放。1-4月鉀的釋放非常明顯,N1、N3處理鉀釋放比分別為83.26%、87.5%
10、略大于N0處理鉀釋放比80.65%,N2處理與N0處理相當(dāng);5-8月鉀元素出現(xiàn)比較明顯的富集現(xiàn)象,尤其是N2處理;N2處理不會促進(jìn)鉀釋放。N1、N2、N3處理1-4月氮釋放比分別為12.71%、17.43%、8.66%,7-8月氮釋放比分別為20.52%、18.7%、21.1%,均小于N0處理氮釋放比25.41%、31.87%,差異不顯著;N1、N3處理在5-6月促進(jìn)氮的釋放,效果不顯著,N2處理出現(xiàn)富集現(xiàn)象。N1、N2、N3處理1-4
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