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《牡丹江师范学院》 2015年
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模拟氮沉降对阔叶红松林温室气体的影响

何山川  
【摘要】:我国已成为继欧洲、北美之后的第三大氮沉降区。在未来几十年中,氮沉降量随着经济的发展还会继续增加。氮沉降增加将改变森林土壤的基本理化性质和氮素供应,进而影响土壤的碳循环和累积过程以及土壤温室气体(CO2、CH4、N2O)的交换通量。研究不同水平的氮素输入对森林土壤的影响,将有助于我们评价森林土壤对全球气候变化的贡献。本文以小兴安岭典型阔叶红松林为研究对象,于2008年5月建立4个处理组的样地,从低到高分别以N0(0kg N?hm-2)、N1(30kg N?hm-2)、N2(60 kg N?hm-2)、N3(120 kg N?hm-2)表示。通过对模拟氮沉降下温室气体变化,以及温室气体与土壤理化性质、草本多样性之间关系研究得出如下结论:(1)模拟氮沉降对温室气体通量变化影响显著。CH4气体通量排放通量大于吸收通量,各浓度随季节变化不同,N0浓度(对照)、N1浓度(低浓度)、N2浓度(中浓度)均在10月1日达到CH4排放通量最大值,而N3浓度(高浓度)相反在10月1日为吸收通量最大值,与其他浓度差异显著;CO2气体通量均为排放通量,且各浓度随季节变化规律基本相同,CO2气体排放通量最大值都产生于8月,最小值产生于10月,CO2气体排放通量随季节改变差异显著;N2O气体通量N0、N2浓度下为吸收通量,且N2浓度吸收通量大于N0浓度,N1、N3浓度下N2O气体通量为排放通量,N3浓度排放通量大于N1浓度,各浓度之间差异显著,N2O气体通量与季节无规律性变化。(2)在模拟氮沉降下温室气体通量在同浓度不同季节差异显著(P0.05)。N2O气体通量与CH4、CO2气体通量之间没有相关性;CH4气体通量与CO2气体通量两者存在显著的线性正相关(P0.05)。(3)模拟氮沉降对土壤理化性质影响显著,施氮使土壤p H值随氮浓度增加而增大;土壤全氮随氮沉降浓度的升高而增加,同时土壤全氮随季节变化也较为明显;不同浓度下土壤有机碳变化差异显著,有机碳随季节变化有显著差异。(4)土壤温度与温室气体通量之间存在显著相关性,且不同浓度之间差异显著。CH4气体通量在N0浓度下与土层下5cm土壤温度呈正相关(P0.05);CO2气体排放通量在各浓度均与土壤温度具有相关性(P0.05),其中施氮样地(N1、N2、N3浓度)更是表现为极显著相关(P0.01);N2O气体通量在N0浓度与地表温度具有极显著相关(P0.01),与土层下5cm土壤温度具有相关性(P0.05)。温室气体通量与土壤湿度、土壤p H值、土壤有机碳以及土壤全碳之间没有显著相关性。(5)模拟氮沉降对草本多样性影响显著,影响草本植物植株生长状态。在草本群落多样性方面,氮沉降对春季草本群落多样性没有较显著影响;对夏、秋两季影响较显著,氮沉降加速了植物生活史完成。植株生长状态方面,氮沉降对植株株高产生显著影响,植物植株高度随着氮沉降浓度的升高而增高。(6)模拟氮沉降下温室气体与草本多样性之间存在一定相关性,研究发现CH4、N2O气体通量与物种丰富度、辛普森指数、香农指数不存在相关性。CO2气体通量辛普森指数、香农指数不存在相关性,CO2气体通量与物种丰富度指数(S)呈极显著的正相关(r=0.847,P0.01)。
【学位授予单位】:牡丹江师范学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:S718.5

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