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江西大岗山毛竹林生态系统氮沉降季节及年际变化的研究

周薇  
【摘要】: 随着化石燃料和农牧业含氮化肥、饲料的广泛使用,全球大气氮沉降量明显增加,一些地区已经达到饱和甚至超过了生态系统所能承受的临界负荷。过量氮沉降会对森林生态系统产生负效应。 传统的研究手段一般通过叶片形态、生理特性和元素含量变化来指示氮沉降水平和评价其对植物个体或生态系统的影响。近年来,氮同位素分析技术的进一步完善使其逐渐成为评价生态系统氮素状态和示踪氮去向的新方法,并逐步成为研究生态系统物质循环的重要工具。 本研究在江西大岗山国家级森林生态系统定位研究站站区毛竹(Phyllostachys edulis (Carr.)Ledaie.)林生态系统进行采样,对毛竹林生态系统氮湿沉降月份、季节及年际变化进行了实地观测;对氮湿沉降与毛竹—土壤系统间的相关关系进行了研究;探讨了氮同位素稳定方法在毛竹林生态系统氮沉降研究中的应用,为今后的研究提供了一定的依据。研究结果表明: (1)该林区雨水氮沉降浓度呈现明显的季节性差异,总氮、硝态氮及铵态氮均表现为冬季秋季春季夏季,而各季节氮沉降月平均量比较得,总氮为冬季夏季春季秋季,NO_3~--N为冬季春季夏季秋季,NH_4~+-N为夏季冬季春季秋季。09年8月、10月比08年同期总氮、铵态氮、硝态氮沉降量有所下降,下降幅度在17.11%~57.63%之间。 (2)毛竹叶片氮含量与降雨量变化趋势基本符合,线性回归分析得出两者为二次函数关系,而与湿沉降中氮含量相关性并不显著;土壤中氮含量与湿沉降中总氮平均浓度呈显著负相关关系,而与降雨量相关性不显著。 (3)各林龄毛竹叶片δ~(15)N比值与降雨量显著负相关,并呈线性关系;林下土壤δ~(15)N比值随降雨量的变化呈先增后减的的趋势,分界点为150 mm,表明氮湿沉降对毛竹—土壤系统δ~(15)N值同位素分馏的影响十分显著。


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