大气氮沉降在氮饱和马尾松林的去向和影响研究

发布时间：2024-04-26 21:22

　　我国的能源消耗的快速增长和农业的发展,导致了人为排放的活性态氮(Nr,包括NOx和NH3)逐渐升高,进而导致氮沉降量的升高。由此可能造成森林生态系统的氮饱和,进而导致一系列严重的环境后果。基于我国氮沉降逐渐增加的发展趋势,深入研究氮沉降对我国森林生态系统的影响,特别是在长期普通氮肥施加模拟氮沉降影响实验的基础上,通过一次性15N同位素示踪剂的投加,定量描述氮沉降在系统各个氮库的转化路径,评价氮状态,解析氮循环特征,探究生态系统对不同形态氮沉降的响应,具有十分重要的理论和实践意义。本研究选取我国西南地区典型的马尾松林生态系统,从2005年1月开始对该样地进行普通氮肥(NH4NO3或NaNO3)施加实验。在15N示踪元素施加之前,对土壤和植物的15N自然丰度(δ15N)进行了测定(2011年秋采集),探究15N富集因子作为评价和预测氮状态的可能性。结果表明,长期的高氮输入显著增加了土壤和植物的δ15N。同时,该生态系统对不同形态的氮输入有不同的响应,即在NH4+-沉降下δ15N显著高于N03-沉降下的值。15N富集因子与氮沉降量、净硝化速率和淋溶量均呈显著的正相关关系,特别是本研究与之前研...

【文章页数】：108 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景
        1.1.1 氮排放与氮沉降
        1.1.2 氮沉降对森林生态系统的影响
    1.2 研究现状
        1.2.1 国内外主要相关研究项目情况
        1.2.2 利用模拟氮沉降法研究氮沉降对森林的影响
        1.2.3 利用¹⁵N稳定同位素示踪方法研究氮沉降对森林的影响
    1.3 研究意义
    1.4 研究目的与内容
    1.5 技术路线
第2章 研究方法
    2.1 样地介绍
    2.2 实验设置
        2.2.1 未标记¹⁵N的普通氮肥长期施加实验
        2.2.2 ¹⁵N标记氮肥的一次性施加实验
    2.3 样品采集与分析
        2.3.1 穿透水和土壤水
        2.3.2 土壤
        2.3.3 植物
        2.3.4 气体
    2.4 计算方法
        2.4.1 ¹⁵N丰度
        2.4.2 ¹⁵N输入与输出平衡计算
    2.5 数据分析方法
第3章 土壤和植物¹⁵N自然丰度对于长期施氮的响应
    3.1 土壤的总氮量和¹⁵N自然丰度(δ¹⁵N)
    3.2 植物的总氮量和¹⁵N自然丰度(δ¹⁵N)
    3.3 氮沉降对森林¹⁵N自然丰度(δ¹⁵N)的影响
        3.3.1 氮沉降增加的影响
        3.3.2 不同形态氮沉降的影响
    3.4 森林系统的自然丰度¹⁵N与氮饱和的表征
        3.4.1 壤和植物δ¹⁵N对氮状态和氮饱和的表征
        3.4.2 ¹⁵N富集因子对氮状态和氮饱和的表征
    3.6 小结
第4章 外加¹⁵N在森林生态系统中的去向及其氮沉降影响
    4.1 土壤水¹⁵N淋溶对长期施氮和¹⁵N添加的响应
    4.2 土壤¹⁵N丰度对长期施氮和¹⁵N添加的响应
    4.3 植物¹⁵N丰度对长期施氮和¹⁵N添加的响应
    4.4 N₂O排放对长期施氮和¹⁵N添加的响应
    4.5 森林系统¹⁵N衡算(¹⁵N输入-输出平衡)
    4.6 森林生态系统的氮循环与氮状态
        4.6.1 氮循环
        4.6.2 氮饱和
        4.6.3 森林系统对¹⁵NH4
+和¹⁵NO3
-处理的不同响应
    4.7 小结
第5章 结论与建议
    5.1 结论
    5.2 建议
参考文献
致谢
附录
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：3964893