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模拟氮沉降对长白山森林土壤温室气体排放的影响

2020-12-08阅读(790)

模拟氮沉降对长白山森林土壤温室气体排放的影响

论文摘要

在CO2和其他温室气体(如CH4和N2O)的共同作用下,地球表面温度已经升高0.74℃。目前世界大部分地区的氮沉降速率已经是自然氮沉降速率的2倍。针对大气氮沉降日益严重的现状,以长白山森林生态系统为例,利用人工模拟氮沉降的方法,通过研究大气氮沉降对我国森林生态系统土壤呼吸的影响及其反馈机理,确定氮沉降对森林温室气体的影响,从而探究氮沉降对森林生态系统缓解温室效应能力的影响。为准确评估该区域森林生态系统的土壤温室气体对我国氮沉降增加的响应提供基础数据和科学依据,进而为缓解全球气候变暖提供参考依据。本实验研究了对照、短期模拟氮沉降及长期模拟氮沉降对森林主要温室气体的影响以及温室气体与土壤理化性质和环境因子间的关系。结果如下:1.短期和长期模拟氮沉降后土壤总呼吸速率均下降;随模拟氮沉降时间的增加,异养呼吸对土壤总呼吸的贡献率增加。2.在生长季,对照、短期模拟氮沉降及长期模拟氮沉降样地土壤呼吸均随土壤温度升高而增加,只有长期模拟氮沉降样地土壤总呼吸与土壤湿度显著相关。3.对照样地土壤理化性质中土壤容重和硝态氮与对照样地土壤呼吸呈正相关关系,土壤铵态氮、pH值、微生物量碳、微生物量氮、全碳、全氮、土壤全碳/氮及可溶性有机碳与土壤呼吸呈负相关关系,其中,只有微生物量氮与土壤呼吸的相关关系显著。4.短期模拟氮沉降样地土壤容重、土壤铵态氮、硝态氮和可溶性有机碳与土壤呼吸呈正相关关系,pH值、微生物量碳、微生物量氮、全碳、全氮及土壤全碳/氮与土壤呼吸呈负相关关系,其中,只有微生物量氮与土壤呼吸的相关关系显著。5.长期模拟氮沉降样地土壤理化性质中土壤铵态氮、硝态氮、微生物量氮和可溶性有机碳与短期模拟氮沉降样地土壤呼吸呈正相关关系,土壤容重、pH值、微生物量碳、全碳、全氮及土壤全碳/氮与土壤呼吸呈负相关关系,但相关性均不显著。6.模拟氮沉降后土壤CH4吸收量减少,CO2的排放量减少,N2O排放量增加。本研究得出如下结论,温室气体在生长季随季节变化明显;短期、长期模拟氮沉降均抑制土壤呼吸,但提高了异养呼吸占土壤总呼吸的比例。土壤呼吸与土壤温度有显著的指数函数关系;土壤湿度对土壤呼吸的影响不大。土壤理化性质中只有微生物量氮与对照和短期模拟氮沉降土壤呼吸有显著负相关关系,其余土壤理化性质对土壤呼吸的影响不大。模拟氮沉降对土壤CH4的吸收和CO2的排放起到抑制作用,对N2O的排放起到促进作用。

论文目录

  • 摘要
  • abstract
  • 1 绪论
  •   1.1 研究背景与意义
  •     1.1.1 温室气体排放对环境的影响
  •     1.1.2 氮沉降的组成及来源
  •     1.1.3 氮沉降对温室气体的影响
  •     1.1.4 研究意义
  •   1.2 国内外同类课题研究现状及发展趋势
  •     1.2.1 国外研究现状
  •     1.2.2 国内研究现状
  •   1.3 研究目的、内容及技术路线
  •     1.3.1 研究目的
  •     1.3.2 研究内容
  •     1.3.3 技术路线图
  •   1.4 拟解决问题
  • 2 实验材料及测量方法
  •   2.1 研究区域概况
  •   2.2 实验设计及处理
  •     2.1.1 样地设置
  •     2.1.2 土壤样品采集及测定
  •     2.1.3 气体样品采集及测定
  •   2.3 数据处理
  •     2.3.1 相关因子的计算
  •     2.3.2 数据分析
  •   2.4 实验药品和仪器
  •     2.4.1 实验药品
  •     2.4.2 实验仪器
  • 3 对照样地土壤总呼吸与各组分呼吸间的关系
  •   3.1 引言
  •   3.2 研究方案
  •   3.3 土壤总呼吸及各组分呼吸随季节的变化
  •     3.3.1 生长季不同处理间的环境因子
  •     3.3.2 生长季土壤总呼吸及各组分呼吸的变化
  •   3.4 土壤呼吸与环境因子的关系
  •     3.4.1 土壤总呼吸及各组分呼吸与土壤温度间的关系
  •     3.4.2 土壤总呼吸及各组分呼吸与土壤湿度间的关系
  • 10'>  3.5 土壤呼吸及各组分呼吸对温度的敏感性Q10
  •   3.6 土壤基本理化性质对土壤呼吸的影响
  •   3.7 本章小结
  • 4 短期模拟氮沉降对土壤总呼吸及各组分呼吸的影响
  •   4.1 引言
  •   4.2 研究方案
  •   4.3 土壤总呼吸及各组分呼吸随季节的变化
  •     4.3.1 生长季不同处理间的环境因子
  •     4.3.2 生长季土壤总呼吸及各组分呼吸的变化及对其影响
  •   4.4 土壤呼吸与环境因子的关系
  •     4.4.1 土壤总呼吸及各组分呼吸与土壤温度间的关系
  •     4.4.2 土壤总呼吸及各组分呼吸与土壤湿度间的关系
  •   4.5 短期模拟氮沉降对土壤呼吸及各组分呼吸温度的敏感性的影响
  •   4.6 土壤基本理化性质对土壤呼吸的影响
  •   4.7 本章小结
  • 5 长期模拟氮沉降对土壤总呼吸及各组分呼吸的影响
  •   5.1 引言
  •   5.2 研究方案
  •   5.3 土壤总呼吸及各组分呼吸随季节的变化
  •     5.3.1 生长季不同处理间的环境因子
  •     5.3.2 生长季土壤总呼吸及各组分呼吸的变化
  •   5.4 土壤呼吸与环境因子的关系
  •     5.4.1 土壤总呼吸及各组分呼吸与土壤温度间的关系
  •     5.4.2 土壤总呼吸及各组分呼吸与土壤湿度间的关系
  •   5.5 土壤呼吸及各组分呼吸对温度的敏感性
  •   5.6 土壤基本理化性质对土壤呼吸的影响
  •   5.7 长期模拟氮沉降对土壤呼吸的影响
  •   5.8 本章小结
  • 6 模拟氮沉降对长白山森林土壤温室气体排放的影响
  •   6.1 引言
  •   6.2 研究方案
  • 4吸收通量的影响'>  6.3 模拟氮沉降对CH4吸收通量的影响
  • 2排放通量的影响'>  6.4 模拟氮沉降对CO2排放通量的影响
  • 2O吸收/排放通量的影响'>  6.5 模拟氮沉降对N2O吸收/排放通量的影响
  •   6.6 本章小结
  • 7 结论和展望
  •   7.1 结论
  •   7.2 创新点
  •   7.3 展望
  • 参考文献
  • 作者简介
  • 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文
  • 致谢

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 杨雁茹

    导师: 徐丽

    关键词: 模拟氮沉降,温室气体,环境因子,土壤理化性质

    来源: 沈阳建筑大学

    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: 沈阳建筑大学

    分类号: S714

    DOI: 10.27809/d.cnki.gsjgc.2019.000716

    总页数: 99

    文件大小: 7723K

    下载量: 35

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