模拟氮沉降对米槁(Cinnamomum migao)凋落叶养分释放及土壤肥力的影响

模拟氮沉降对米槁(Cinnamomum migao)凋落叶养分释放及土壤肥力的影响

论文摘要

在全球范围内氮素向陆地生态系统的输入量不断增加的现在,探究其对植被凋落物分解与土壤生理生化性质的变化尤为重要,对维持生态系统的能量流动和物质营养循环具有重要的意义。本研究以米槁(Cinnamomum migao H.W.Li)凋落叶为研究对象进行野外氮沉降模拟试验,设置不同浓度的施氮处理,对米槁凋落叶分解速率与养分、土壤养分与酶活性进行测定,揭示在不断增加的氮沉降环境下对凋落叶分解与土壤肥力的影响,能够较全面地了解米槁的营养循环状况,为后者进一步研究米槁提供理论依据和基础。具体结果如下:(1)氮沉降组对米槁凋落叶的分解具有一定的抑制作用,且浓度越大表现的抑制作用越明显。通过分解指数衰减改进模型模拟出分解系数K值大小依次为:0.098、0.090、0.099、0.083,N2条件下分解米槁凋落叶速率最快,模拟凋落叶分解50%的时间与实际时间相符,所以模型模拟情况较好,分解95%则依次需要2.547、2.774、2.522、3.008年。(2)施氮组中凋落叶的C、N、P、K的含量都要显著高于对照组(p<0.05),抑制了养分的释放,对其本身养分含量具有促进作用。凋落叶C/N、C/P值呈不断下降趋势,N/P变化为减-增-减的趋势。(3)氮沉降条件下,随着土层的加深土壤pH值逐渐升高,施氮组pH值整体要小于对照组,使土壤微酸化。对于土壤水分含量,对照组含水量要比施氮组含水量大但施氮处理组之间差异不大。(4)施氮处理条件下对土壤有机质比对照组微高,有一定的微促进作用;对全氮含量无明显影响;对全磷含量有抑制作用,施氮对土壤全钾含量整体无明显影响;土壤水解氮呈现出低中浓度氮添加下有促进作用,高浓度则有抑制效果;有效磷的含量变化呈现出低促高抑现象;有效磷含量由前期的微促进逐渐变为微抑制作用,且高氮处理下后期抑制较强;模拟氮沉降对土壤中的C/N值无影响,但对土壤C/P值和N/P比值具有促进作用。凋落叶养分与土壤养分之间的相互关系中,不同季节测得数据具有差异性,凋落叶的N、K、P与土壤全氮、水解氮和有机质有一定的正相关性,凋落叶养分比值和C含量与其元素N、K、P表现出负相关,说明米槁凋落叶中养分比值变化主要是受元素N、P含量的影响。(5)施氮处理有利于提高脲酶、蔗糖酶、磷酸酶的活性;对土壤过氧化氢酶的活性具有一定的抑制作用。根据土壤酶与土壤因子之间的相互关系可以发现,脲酶与土壤氮之间具有较强的负相关性;蔗糖酶则无明显的统一相关性;磷酸酶与土壤磷之间有较强的正相关性;过氧化氢酶与有机质具有较强的相关性。(6)通过对土壤养分与酶活性进行主成分分析,评估在模拟氮沉降试验最后土壤肥力的变化,挑选出9个指标,算得土壤综合肥力指数大小依次为:N2>N1>CK>N3,说明在适当的氮添加对土壤肥力有促进作用,施氮浓度过高则会有抑制作用。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  •   1.1 序言
  •   1.2 研究现状
  •     1.2.1 氮沉降研究现状
  •     1.2.2 植物凋落物分解研究概述
  •     1.2.3 米槁研究现状
  •   1.3 研究内容与技术路线
  •     1.3.1 研究目的与意义
  •     1.3.2 研究内容
  • 第2章 氮沉降对米槁凋落叶分解速率与养分释放影响
  •   2.1 野外试验地概况
  •   2.2 实验方法
  •     2.2.1 模拟氮沉降的方法
  •     2.2.2 凋落叶收集的方法
  •   2.3 指标测定
  •     2.3.1 凋落叶分解质量损失测定
  •     2.3.2 凋落叶养分释放含量的测定
  •     2.3.3 天气数据
  •     2.3.4 数据处理与分析
  •   2.4 结果与分析
  •     2.4.1 氮沉降对米槁凋落叶质量损失的影响
  •     2.4.2 氮沉降对米槁凋落叶分解速率模型
  •     2.4.3 氮沉降对米槁凋落叶分解过程中养分含量的影响
  •   2.5 讨论
  •     2.5.1 氮沉降对米槁凋落叶分解的影响
  •     2.5.2 氮沉降对米槁凋落叶分解过程中养分含量的影响
  • 第3章 米槁凋落叶在氮沉降处理条件下分解对土壤养分输入的影响
  •   3.1 野外试验地概况
  •   3.2 实验方法
  •     3.2.1 模拟氮沉降的方法
  •     3.2.2 土壤收集的方法
  •     3.2.3 指标测定
  •   3.3 数据处理
  •   3.4 结果与分析
  •     3.4.1 土壤pH、含水量的动态变化
  •     3.4.2 凋落叶在氮沉降处理条件下分解对土壤养分输入的影响
  •     3.4.3 凋落叶养分与土壤养分之间的相互关系
  •   3.5 讨论
  •     3.5.1 土壤pH、含水量的动态变化
  •     3.5.2 凋落叶在氮沉降处理条件下分解对土壤养分输入的影响
  • 第4章 米槁凋落叶在氮沉降处理条件下分解对土壤酶活性的影响及对土壤肥力的评估
  •   4.1 野外试验地概况
  •   4.2 实验方法
  •   4.3 数据处理
  •   4.4 结果与分析
  •     4.4.1 氮沉降对米槁凋落叶分解过程中土壤酶活性的影响
  •     4.4.2 氮沉降对米槁凋落叶分解过程中土壤酶与土壤因子之间的相互关系
  •     4.4.3 土壤肥力评估
  •   4.5 讨论
  •     4.5.1 氮沉降对米槁凋落叶分解过程中土壤酶活性的影响
  • 第5章 总结与展望
  •   5.1 结论
  •     5.1.1 氮沉降对米槁凋落叶分解速率与养分释放影
  •     5.1.2 米槁凋落叶在氮沉降处理条件下分解对土壤养分输入的影响
  •     5.1.3 米槁凋落叶在氮沉降处理条件下分解对土壤酶活性的影响及土壤肥力的评估
  •   5.2 展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附图
  • 附录
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 李佳

    导师: 刘济明

    关键词: 米槁凋落叶,氮沉降,凋落叶分解,土壤养分,土壤酶

    来源: 贵州大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,农业科技

    专业: 自然地理学和测绘学,农业基础科学,林业

    单位: 贵州大学

    基金: 贵州省社会发展攻关计划项目“大果木姜子生物生态学特征及育苗技术”(编号:黔科合SY字[2015]3023-1)

    分类号: S714

    总页数: 84

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