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氮沉降对中亚热带树种木荷和香樟光合与土壤呼吸的影响

由美娜  
【摘要】:近几十年来随着人类活动的增加,石化燃料燃烧、化肥使用及畜牧业发展等向大气中排放的含氮化合物激增并引起大气氮沉降大幅度增加,带来巨大的环境胁迫,越来越受到社会的关注,氮沉降研究已经成为国际上生态和环境研究的热点内容之一。氮素既是植物生长不可或缺的因子也是叶片内物质的组成元素,氮沉降的增加改变了氮在生态系统中的循环,影响生态系统的结构和功能,植物的生产力、植物间的竞争格局、改变物种的组成和物种的多样性。而且中国的亚热带森林随着氮沉降的增加正面临着进一步的威胁,本文选取了中亚热带对氮需求不同的两种树种木荷(Schima superba)、香樟(Cinnamomum camphora)进行氮沉降模拟实验,通过测定这两种植物在不同氮沉降速率下植物的光响应曲线、气体交换参数、土壤呼吸以及温湿度对光合速率、土壤呼吸速率的影响来达到两个目的,一方面加深我们对亚热带常绿阔叶树种幼苗的生理需求和生态特征的认识,另一方面通过比较不同氮沉降速率对不同氮需要量物种光合、土壤呼吸等生理生态的影响。本实验设置了4个氮沉降处理梯度:对照(CK:0gNm~(-2)yr~(-1))、低氮(LN:6gNm~(-2)yr~(-1))、中氮(MN:12gNm~(-2)yr~(-1))、高氮(HN:24gNm~(-2)yr~(-1)),并得到以下结论: (1)氮沉降对两种中亚热带植物的光合能力的影响不同,氮沉降对耐贫瘠种——木荷的影响为随着时间的推移,表现为氮沉降先促进其光合作用,后抑制;而对于香樟而言,除生长旺季和不生长季,氮沉降基本上抑制其光合作用。 (2)两种植物在氮沉降下的气体交换参数与其光合速率的变化基本上保持一致。木荷和香樟的土壤呼吸速率在不同季节随氮沉降的变化规律不同。 (3)木荷的光合速率随着氮沉降速率的增加受温湿度的影响也同步增加,而香樟的光合速率随着氮沉降速率的增加受温湿度的影响呈现出先增加后降低。 (4)在同样的氮沉降速率下,温湿度能解释木荷和香樟的土壤呼吸速率的程度不同,温度与土壤呼吸速率的指数函数比温湿度共同作用更能解释木荷土壤呼吸速率的变化,而香樟则是温湿度的共同作用比单纯的温度与土壤呼吸的指数函数更能解释香樟的土壤呼吸速率的变化。 (5)在同样的氮沉降胁迫下,香樟的土壤呼吸速率要比木荷的土壤呼吸速率更易受温度的影响。


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