氮磷添加对不同林龄亚热带常绿阔叶林凋落物生产量、养分归还及化学计量的影响

论文摘要

森林凋落物对森林生态系统和养分平衡有着重要的影响,在森林生产力维持中起到关键作用。氮沉降的持续增加对陆地生态系统的健康发展构成严重威胁,对森林生态系统结构和功能造成严重影响。本研究选择亚热带常绿阔叶林3种不同林龄林分（苦槠中龄林46 a、甜槠成熟林78 a、甜槠老龄林200 a）作为研究对象,设置不同氮沉降处理（包括高氮[HN,100 kg N/（hm2·a）]、低氮[LN,50 kg N/（hm2·a）]、磷[P,50 kg P/（hm2·a）]、高氮加磷[HN+P,100 kg N/（hm2.a）+50 kg P/（hm2·a）]和对照[CK,无氮磷添加]）。在每个样地中设置4个或5个凋落物框,将每月收集的凋落物带回实验室,置于60℃干燥箱中烘干,随后将凋落物分为凋落叶、木质成分（树枝和树皮）、繁殖器官（花和果）和碎屑。对不同的凋落物组分进行化学分析,计算凋落物的生产量和养分归还量,研究结果如下:1)凋落物量及其组分不同处理矶滩苦槠中龄林凋落物量为P（9.63 t·hm-2·a-1）>HN+P（9.50 t hm-2·a-1）>HN（8.39 t hm-2 a-1）>CK（7.72 t hm-2·a-1）,HN+P,P处理均与CK差异显著（p<0.05）;大山甜槠老龄林凋落物量为HN+P（7.12 t·hm-2·a-1）>LN（7.09 t·hm2·a-1）>HN（7.04 t.hm-2·a-1）CK（6.70 t.hm-2.a-1）,各处理间差异不显著（p>0.05）;祁门甜槠成熟林的凋落物量为HN+P（4.97 t·hm-2·a-1）>CK（4.81 t·hm-2·a-1）>HN（4.49 t·hm-2·a-1）,各处理间差异不显著（p>0.05）。氮磷添加增加了凋落物年生产量,磷的添加具有缓解高氮沉降对凋落物产量的抑制作用。3种林分凋落物各组分占比为凋落叶[50.1%-55.4%（中龄林）、68.1%-69.9%（老龄林）、75.5%-77.5%（成熟林）]>凋落枝[20.8%-22.0%（中龄林）、16.6%-21.0%（老龄林）、7.8%-10.5%（成熟林）]。2)凋落物量月动态各林分年凋落量的月动态表现为“升高—降低”交替波动模式,总体呈上升趋势。3种林分均呈多峰模式,各林分之间峰值出现的时间有一定的差异,繁殖器官月动态峰值明显,花果有固定的凋落周期。3)凋落物年平均养分含量及养分归还量在对照林分中,苦槠中龄林、甜槠老龄林、甜槠成熟林的大量元素养分含量均为:C（465.80 g kg-1、486.43 g kg-1、479.65 g.kg-1）>N（13.38 g kg-1、13.09 g kg-1、13.33 g kg-1》P（0.76 g kg-1、0.46 g kg-1、0.40 g kg-1）;其相对应的养分归还量为:C（3600.84 kg·hm-2·a-1、3132.00 kg·hm-2·a-1、2314.92 kg hm-2 a-1）>N（103.50 kg·hm-2·a-1、84.58 kg hm-2·a-1、64.78 kg hm-2·a-1）>P（6.04 kg hm-2 a-1、2.95 kg·hm-2·a-1、1.91 kg·hm-2.a-1）。4）凋落物养分含量和归还量的月动态凋落物及其不同组分的养分含量月动态波动起伏不定,养分归还量月动态变化较大,但与凋落物生产量的趋势一致,也呈单峰、双峰、多峰和不规则月动态模式,凋落物生产量影响凋落物C、N、P养分归还量。不同处理下的凋落物养分含量和归还量的月动态趋于一致。5)凋落物营养元素含量及化学计量比凋落枝和凋落叶的C:N、N:P、C:P均随着全N、全P含量的增加而降低的负相关关系,而全N与C:N比、全P与C:P比差异均达到极显著（p<0.01）水平,因此氮磷的添加影响凋落物的化学计量比。

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致谢

摘要

ABSTRACT

第1章绪论

1.1 引言

1.2 研究背景

1.3 国内外研究现状

1.3.1 氮沉降对森林凋落物的影响

1.3.2 凋落物中养分元素的研究进展

1.3.3 生态化学计量比

1.4 研究目的与意义

第2章研究地区自然概况与研究方法

2.1 研究地区自然概况

2.1.1 地理位置

2.1.2 气候特征

2.1.3 植被特征

2.2 研究方法

2.2.1 样地设置与样品采集

2.2.2 样品处理

2.2.3 数据分析

2.3 技术路线

第3章氮磷添加对亚热带常绿阔叶林凋落物生产量的影响

3.1 氮磷添加对凋落物年生产量的影响

3.1.1 矶滩苦槠中龄林

3.1.2 大山甜槠老龄林

3.1.3 祁门甜槠成熟林

3.2 氮磷添加对凋落物及其各组分生产量月动态的影响

3.2.1 矶滩苦槠中龄林

3.2.2 大山甜槠老龄林

3.2.3 祁门甜槠成熟林

第4章氮磷添加对亚热带常绿阔叶林凋落物养分含量和养分归还量的影响

4.1 不同林龄林分凋落物及其各组分养分含量和归还量年动态

4.1.1 矶滩苦槠中龄林

4.1.1.1 养分含量

4.1.1.2 养分归还量

4.1.2 大山甜槠老龄林

4.1.2.1 养分含量

4.1.2.2 养分归还量

4.1.3 祁门甜槠成熟林

4.1.3.1 养分含量

4.1.3.2 养分归还量

4.2 不同林龄林分凋落物生长器官养分含量及养分归还量月动态

4.2.1 矶滩苦槠中龄林

4.2.1.1 凋落枝

4.2.1.2 凋落叶

4.2.2 大山甜槠老龄林

4.2.2.1 凋落枝

4.2.2.2 凋落叶

4.2.3 祁门甜槠成熟林

4.2.3.1 凋落枝

4.2.3.2 凋落叶

第5章氮磷添加对亚热带常绿阔叶林凋落物养分元素含量与化学计量比间关系的影响

5.1 矶滩苦槠中龄林

5.2 大山甜槠老龄林

5.3 祁门甜槠成熟林

第6章讨论与结论

6.1 讨论

6.1.1 氮磷添加对凋落物年生产量的影响

6.1.2 氮磷添加对凋落物量月动态的影响

6.1.3 氮磷添加对凋落物年养分含量及养分归还的影响

6.1.4 氮磷添加对凋落物养分及养分归还月动态影响

6.1.5 氮磷添加对凋落物碳氮磷化学计量的影响

6.2 结论

参考文献

作者简介

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 赵晓雅

导师: 徐小牛

关键词: 凋落物,生产量,养分含量,养分归还量,化学计量

来源: 安徽农业大学

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: 安徽农业大学

基金: 国家自然科学基金项目(31370626和31770672),国家“973”计划专题(2012CB416905)

分类号: S714

DOI: 10.26919/d.cnki.gannu.2019.000400

总页数: 83

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