一、酸沉降对土壤地球化学过程的影响(论文文献综述)
张弛[1](2020)在《太湖流域不同介质中钙镁比例变化及环境意义》文中进行了进一步梳理太湖流域受长期酸沉降影响,使钙镁元素大量流失进入太湖水体,导致水体中钙镁含量上升和在不同介质中分布变化。陆地钙镁元素大量流失,不仅导致水体硬度升高,而且对陆地及水环境水生态系统产生显着影响。为揭示太湖流域酸化作用对钙镁在地球化学迁移过程中形态和比例变化的影响,本研究对太湖流域及太湖水体不同介质的样品进行了系统采集分析并对相关历史数据进行收集和分析,具体包括:野外采样宜溧水系湿地土壤、宜溧水系下游大浦镇附近湿地土壤与农田土壤样以对比流域酸化作用对不同用地类型土壤钙镁比例的影响、收集了太湖近60年水化学数据以及2017—2019年对太湖湖水、藻类、沉积物和底栖动物进行了多次采样和测试分析。分析结果表明:(1)宜溧水系表层湿地土壤总Ca/Mg显着高于深层(p<0.05)。进一步对不同形态Ca、Mg分析发现,宜溧水系土壤上中下游段交换态Ca/Mg分布特征无明显差异,土壤交换态Ca/Mg基本维持在4的水平;随着土壤pH下降,表层酸提取态Mg流失快于酸提取态Ca(r=-0.43,p<0.01),土壤表层酸提取态Ca/Mg显着高于深层(p<0.05);此外,土壤酸提取态Ca/Mg(6.34±5.21)显着大于交换态Ca/Mg(4.06±1.20)(p<0.01),表层土壤Ca/Mg变化主要受环境酸化所驱动。(2)农田土壤受酸沉降与氮肥叠加酸化作用后pH下降,酸提取态Mg较湿地土壤流失的更多(r=-0.37,p<0.01),因此农田土壤酸提取态Ca/Mg显着高于湿地土壤(p<0.01)。农田土壤总Ca/Mg在剖面上无显着差异可能是由于作物对Ca的吸收利用使表层Ca含量显着低于深层(p<0.05)。农田土壤酸提取态Ca/Mg与有机质呈显着正相关(r=0.54,p<0.01)。(3)虽然近60年来受人为活动影响太湖水体Ca2+、Mg2+呈现显着上升趋势(p<0.01),但湖水中Ca2+/Mg2+无显着变化。太湖湖水pH与湖水Ca2+/Mg2+呈显着负相关(r=-0.46,p<0.05),说明藻类通过光合作用提高水体pH从而促进湖水中Ca2+形成碳酸盐沉淀。此外,太湖沉积物酸提取态Ca/Mg为3.85±3.70,西北藻型湖区酸提取态Ca/Mg显着低于东南草型湖区,西北湖区藻华暴发频繁,说明藻类对Ca吸收利用可能降低了沉积物CaCO3的含量。西北湖区藻类Ca/Mg(2.76±0.09)显着高于东南湖区藻类Ca/Mg(2.00±0.30)(p<0.01),藻类对湖水中Ca2+的吸收利用可能远大于Mg2+从而导致湖水Ca2+/Mg2+在藻华暴发期间下降。(4)太湖沉积物孔隙水Ca2+/Mg2+数值上为2.53±0.75,略高于上覆水。太湖沉积物交换态Ca/Mg为4.02±1.03与流域土壤交换态Ca/Mg无显着差异。太湖沉积物总Ca/Mg为0.82±0.35,略低于太湖流域宜溧水系土壤总Ca/Mg,由于太湖沉积物底栖动物生物壳Ca/Mg为1462.52±468.08,因此推测可能是由于底栖动物生物壳形成过程对沉积物中Ca的吸收利用远大于Mg,使沉积物总Ca/Mg下降。流域酸化作用以及太湖藻类等生物作用对太湖流域不同介质中钙镁比例分布特征有重要的影响。目前,太湖湖水Ca2+、Mg2+仍具有上升的趋势,并且Ca2+/Mg2+也可能由于强烈的人为干扰而发生变化并会对太湖流域水生态环境产生进一步影响。在针对太湖水环境的研究中,太湖流域人为酸化作用导致的水化学及水生态变化需加强研究。
郑梅迎[2](2020)在《模拟酸雨和施氮对遵义植烟土壤酸化效应研究》文中认为近年来,随着酸沉降及化肥的过量施用,我国南方地区土壤酸化日趋严重,其中西南地区烟田土壤酸化问题已成为制约烟草农业可持续发展的重要瓶颈。为揭示西南烟田土壤酸化机理,明确人为活动对烟田土壤的酸化效应及其调控对策,本研究通过室内土柱淋溶及田间模拟酸雨试验,系统研究了模拟酸雨及施氮条件对遵义典型烟田土壤(黄壤和水稻土)缓冲容量、盐基离子淋失、酶活性及烟草生长发育等方面的影响,初步阐明烟田酸化机理及其酸化效应。主要结论如下:1、两种土壤缓冲容量及其与土壤基本性质的研究表明:遵义典型黄壤的酸碱缓冲容量高于水稻土。在13个土壤基本指标中,水稻土中有11个指标与酸碱缓冲容量的灰关联度在0.9以上,分别是速效钾、pH、CEC、速效磷、有机质、交换性Ca2+、交换性K+、交换性Al3+、交换性H+、交换性Na+、交换性Mg2+;而黄壤中有5个,分别是CEC、有机质、速效磷、pH和交换性H+。2、不同pH值酸雨对两种土壤酸化影响的淋溶实验表明:随淋洗液pH值降低,淋出液中无机氮和交换性盐基离子(Ca2+、Mg2+、K+和Na+)含量升高。20~40 cm土层受酸雨影响小于0~20cm土层。两种类型土壤pH、CEC、交换性盐基离子及土壤脲酶活性均随淋洗液pH下降而降低,土壤交换性酸、交换性H+、交换性Al3+均随淋洗液pH值降低而升高,蔗糖酶活性随淋洗液pH值下降呈先下降后上升的趋势。土壤各盐基离子变化量顺序为:Ca2+>Mg2+>K+>Na+。与土壤初始pH值相比,用pH为5.6和7.0的淋洗液淋洗后,土壤pH出现小幅上升。3、不同pH值酸雨与不同氮肥交互作用对土壤酸化效应的研究表明:在酸雨与施氮交互作用下,两种类型土壤淋出液中无机氮和盐基离子的含量均随淋洗液pH值降低而增加,并且NO3-淋溶产酸量大于NH4+的耗酸量。不同氮肥处理下,两种土壤淋出液中NO3-总量均表现为:硝酸钾>硫酸铵>尿素。与单一酸雨处理相比,添加不同氮肥处理后,土壤pH值、交换性盐基离子及土壤酶活性均进一步降低,土壤交换性酸、交换性H+及交换性Al3+含量均进一步升高。相同pH值淋洗液处理下,两种土壤均是添加尿素处理土壤pH值最高,其次是硝酸钾,硫酸铵最低,而交换性Al3+占交换性酸的比例在不同氮肥中表现为:硫酸铵>硝酸钾>尿素,交换性盐基总量表现为:硝酸钾>尿素>硫酸铵,土壤脲酶活性均表现为:尿素>硫酸铵>硝酸钾,蔗糖酶活性则表现为:硫酸铵>硝酸钾>尿素。可见酸雨条件下,施铵态氮肥会加剧土壤酸化进程。4、模拟酸雨对烟草生长发育及烟田土壤酸化效应的研究表明:田间自然降雨处理下烤烟的生长发育状况略好于蒸馏水的处理,pH为3.5的酸雨显着抑制了烟草的生长发育,降低了烤烟现蕾期农艺性状及根和茎等的生物量特征,同时降低了现蕾期土壤pH值、CEC和盐基总量,提升了土壤交换性酸及交换性Al3+含量。显示出低pH酸雨对烟田生态环境的负面效应。
张静静[3](2020)在《土壤酸碱度调控对内蒙古草原植被群落及养分特征的影响》文中指出土壤酸碱性是指土壤中存在着不同的化学及生物反应,表现出不同的酸性或碱性。土壤p H值是衡量土壤酸碱性的指标,过高或过低的土壤p H值都会改变土壤养分的分布及转化情况,从而导致植物生长发育所需养分元素的有效性发生改变。早期对土壤p H值的研究是源于酸雨对植被以及土壤的损害,国内外研究学者针对酸雨的影响以及土壤酸化机理进行了剖析。除土壤酸化得到关注外,土壤p H值过高也会引起土壤碱化从而不利于植物的生长发育。草原是陆地生态系统的重要组成部分,极易受到全球变化及人类不合理活动的干扰,从而造成土壤p H值降低或升高而影响植物的生长发育。已有研究过多关注于草原放牧、水肥添加和增温等处理后的养分特征状况,但对于不同草原类型的植物群落特征、土壤养分以及植物养分应对土壤p H值变化的响应尚不清楚。本研究以内蒙古土壤p H值不同的三种草原(荒漠草原、典型草原和草甸草原)为对象,在杭锦旗、锡林浩特和额尔古纳3个站点布设样地。设置酸碱添加处理,酸添加和碱添加各设置3个梯度水平,以野外调查与室内测定相结合的实验方式对酸碱添加后植被群落特征、土壤养分及植物养分变化展开研究,旨在为全球变化背景下退化草原生态系统的恢复和治理工程提供科学理论基础。主要研究结果如下:(1)自然环境下不同草原类型的植物群落及养分特征均存在差异。土壤p H值的大小顺序为:荒漠草原>典型草原>草甸草原。典型草原和草甸草原的土壤有机碳含量分别为21.0和22.9 g/kg,均显着高于荒漠草原(5.62 g/kg),三种草原类型的土壤全磷含量范围在0.383-0.412 g/kg之间,差异均不显着。土壤速效氮含量自西向东随土壤p H值的降低呈上升趋势,荒漠草原、典型草原和草甸草原的硝态氮含量分别为3.38、7.68和10.9 mg/kg,铵态氮含量分别为2.90、10.76和17.5 mg/kg。典型草原的速效磷含量比荒漠草原和典型草原分别高出3.43和3.30 mg/kg。三种草原之间典型草原的物种多样性显着低于荒漠草原和草甸草原。典型草原的植物叶片和根系的全氮和全磷含量高于荒漠草原和草甸草原,有机碳含量低于荒漠草原和草甸草原。(2)酸碱添加改变了各草原类型的土壤p H值,并且对土壤养分、植被群落及植物养分特征均具有不同的影响。荒漠草原、典型草原和草甸草原的土壤p H值均随酸添加浓度的升高而降低,随碱添加浓度的升高而升高。但各草原的土壤养分对酸碱添加响应结果不同,土壤速效养分相比全效养分受酸碱添加影响明显,且上层土壤相比下层土壤变化明显。对于各草原的植被群落特征而言,碱添加显着降低了荒漠草原和典型草原的地上生物量,分别降低了33.0-80.0 g/m2和19.8-58.3 g/m2,降低了草甸草原的地下生物量1.99-3.53 g/m2,而酸添加对生物量无显着影响。对于植物养分而言,酸碱添加对禾草及非禾草的影响不同,酸添加对禾草叶片养分含量无显着影响,碱添加会显着增加典型草原和草甸草原的禾草叶片养分含量,酸碱添加均显着增加草甸草原非禾草植物叶片养分含量。中高浓度酸和低浓度碱显着增加了荒漠草原0-10 cm土层根系全磷含量。对于10-30 cm土层根系养分而言,中浓度碱显着降低了草甸草原根系有机碳含量,低、高浓度碱显着增加了草甸草原根系全磷含量,高浓度酸显着增加了典型草原根系全氮含量。(3)各草原群落及养分特征与土壤p H值的相关性结果与酸碱添加后所表现的不同。荒漠草原0-10 cm土层的土壤有机碳和全氮与土壤p H值呈显着的上凸型相关关系,相关系数分别为0.451和0.678。典型草原0-10 cm土层的铵态氮和速效磷、草甸草原0-10 cm土层的硝态氮和速效磷、荒漠草原10-30 cm土层的铵态氮、典型草原10-30 cm土层的速效磷均与土壤p H值呈显着下凹型相关关系。荒漠草原的地上生物量对土壤p H值的上升而显着下降,典型草原的地上和地下生物量分别与土壤p H值呈上凸和下凹型相关关系,相关系数分别为0.609和0.228。荒漠草原的禾草植物的全氮、典型草原禾草植物的全氮和全磷以及非禾草的有机碳和全氮、草甸草原禾草植物的全氮和全磷、荒漠草原0-10 cm土层的根系全氮和全磷均与土壤p H值呈显着的相关关系。这些研究结果表明自然环境条件下不同草原类型之间土壤p H值、植被群落及养分特征均存在差异。酸碱添加对草原生态系统群落及养分特征的影响展示了不同草原类型的植物群落应对土壤p H值变化的响应机制,主要是通过土壤p H值对土壤速效养分的影响,进而使植物的生长发育甚至植被群落的结构特征发生改变。酸碱添加后的植被群落及养分特征与长期土壤p H值变化后其所反映的趋势不同则表现出草原生态系统应对外界环境变化的平衡机制存在差异。因此,在今后的草地管理以及退化草地的恢复重建中要注重土壤p H值的变化,加强对草原生态系统土壤p H值区域化差异等方面的基础性研究因地制宜的制定防控措施,为全球变化背景下草原生态系统退化恢复以及科学管理提供基础数据以及理论支持。
郭安宁[4](2020)在《不同土壤退化类型及其调控对土壤微生物的影响机制》文中进行了进一步梳理全球范围内,由于人类过度或不恰当的利用已导致土壤退化达33%。退化导致可利用的耕地、草地、林地等不断减少,影响人类的粮食安全和生存健康,降低生物多样性和生态系统的稳定性,对生态环境造成难以估量的破坏。本研究针对我国目前土壤退化的形势特点及研究存在的局限性,选取西北露天矿区土壤、南方酸性土壤和北方污灌区土壤为研究样本,分别在一定的修复措施下,探讨土壤退化及其调控对土壤和微生物的影响,阐明不同退化环境下土壤微生物群落结构的相似性和差异性,旨在探究土壤退化的微生物指示因子,并分析其地理分布格局,以期为退化土壤的修复工作提供理论参考。研究结果如下:(1)经过20余年的植被恢复,西北半干旱生态脆弱区复垦各样地的pH明显降低,刺槐×油松混交林积累土壤有机质(SOM)和全氮(TN)的能力均显着高于其它样地,研究区内TN和全钾(TK)的含量极度匮乏,这将会限制土壤生产力的维持。复垦后各样地中变形菌门(Proteobacteria)所占比例明显降低,酸杆菌门(Acidobacteria)所占比例显着增加。各复垦样地中,刺槐×油松和刺槐×臭椿×榆树混交林样地的细菌优势种组成及结构与原地貌具有较强的相似性,且其群落的丰富度和多样性水平提高最为显着。(2)南方酸性土壤pH随CaCO3施加量的增加而增加。低、中剂量的CaCO3(2.25和4.5 t·hm-2)增加了DOC和DON的含量,而高剂量的CaCO3(7.5 t·hm-2)降低了其含量。CaCO3的施加会改变土壤氮素循环进程,对土壤氮素的相互转化产生影响。中剂量CaCO3的施加促进土壤呼吸。各样地中细菌主要组成群落相似,差异主要体现在相对丰度上,施加CaCO3后酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、浮霉菌门(Planctomycetes)和疣微菌门(Verrucomicrobia)的相对丰度均有所增加,而放线菌门(Actinobacteria)的相对丰度则有所减少(p<0.05)。此外,低剂量和中等剂量CaCO3的施用提高了土壤细菌多样性。(3)北方污灌区土壤pH、有机质(SOM)、全氮(TN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)随生物炭的施加显着增加,而有效态Cd含量随之降低,作物的种植对土壤性状无显着的影响。土壤过氧化氢酶和脲酶有不同程度的提高,土壤磷酸酶显着降低,蔗糖酶无明显变化。施加生物炭的各样地中细菌群落的优势门类为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)和放线菌门(Actinobacteria),其相对丰度在各样地间存在差异,生物炭的施加显着提高土壤微生物群落的多样性和丰富度。(4)我国不同气候地理环境下退化土壤生态系统的细菌群落结构及其驱动因素呈现一定的相似性与差异性。三种退化类型中相对丰度最高的均为变形菌门(Proteobacteria),酸杆菌门(Acidobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)的相对丰度均高于调控后的各样地,而厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria)的相对丰度则相对较低。北方污灌区重金属污染土壤中的细菌在各分类水平上群落组成数均高于南方酸性土壤和西北半干旱脆弱区土壤,且南方酸性土壤和北方污灌区重金属污染土壤中群落组成比例相对较为相似。三个样地中,α多样性指数组间差异明显,且北方污灌区重金属污染土壤的丰富度和多样性水平最高,南方酸性土壤次之,西北半干旱脆弱区土壤最低。
冯雪[5](2020)在《外源硫输入对草甸草地植物养分吸收和群落结构的影响》文中提出硫(S)元素作为植物生长发育不可缺少的生源要素之一,参与植物生理代谢,影响生物地球化学循环过程。我国内蒙古东部地区的硫沉降水平在过去20年间增加了一倍,大气硫沉降是引起土壤酸化的诱因之一。中国北方半干旱草地土壤酸化加速土壤盐基离子淋失和微量元素活化,造成养分失衡,对草地生态系统结构和功能具有一定的负面影响。然而,植物养分吸收及回收特征、性状变异对土壤酸化的响应及其与生物多样性和群落生产力的关系尚缺乏系统研究。本文以中国半干旱草甸草原为研究对象,通过设置不同硫添加水平(0、1、2、5、10、15、20、50 g S m-2 yr-1)的野外控制试验,经过连续3年(2017–2019年)的调查取样和实验室测定,研究了硫添加对不同植物物种、功能群、群落养分及性状的影响,同时,量化了土壤特性、植物养分及性状特征对群落多样性和生产力的直接和间接贡献。取得的主要研究结果如下:(1)在2018年生长季(6、7、8、10月),植物叶片N、P、S、K元素含量在不同物种中随季节变化具有趋同性,生长初期低而生长旺期高,生长末期随着养分回收显着降低。不同物种Ca、Mg、K及微量元素随生长季无一致性变化规律,但大部分元素在生长末期都表现为积累。与禾草相比,杂类草叶片元素对硫添加处理的响应更为敏感,Fe、Mn元素间存在拮抗效应,B、Mo元素吸收受到硫添加的抑制。种内及种间变异对群落元素变化的贡献因不同元素而异,S、Mn元素具有显着的种内变异,表明群落组成以及优势物种对环境变化具有较强的抗性;N、P元素显着的种间变异揭示物种周转在长期硫添加导致的土壤酸化下将加剧草地植物N、P元素的失衡。(2)2018(湿润)和2019(干旱)年,植物叶片的N、P、S养分回收效率受到降水的影响。硫添加显着降低羊草(Leymus chinensis)的N、P、S回收效率,寸草苔(Carex duriuscula)的N、P回收效率在干湿年份表现出不同的变化模式,而硫回收效率(SRE)随硫添加量的增加而显着下降。养分回收效率受土壤pH和土壤有效硫的共同调控。湿润年份,枯萎叶片元素耦合更加强烈;干旱年份,元素耦合作用因受到水分限制而减弱。(3)土壤酸化胁迫显着影响优势植物性状响应。羊草通过降低比叶面积和增加叶干物质含量来减少水分和养分散失从而保存养分;与此相反,寸草苔的地下性状可塑性较高,主要通过增加根N、根P、根S、比根长来快速的获取养分用于生长。羊草和寸草苔沿着硫添加梯度这种相反的性状调整,反映了两个物种在适应半干旱地区土壤酸化上采取的两种不同的策略。硫添加对植物群落地上性状无显着影响,地上性状主要受优势物种性状、土壤pH及养分有效性共同调控。(4)硫添加影响物种多样性。竞争力较弱的杂类草、稀有种/常见种丰富度的下降是驱动物种丰富度下降的主要因素,该结果支持随机丧失假说和禾草-杂类草假说。与对照相比,高硫处理(50 g S m-2 yr-1)导致每平米3个物种丢失,丢失幅度可达42%。表明石灰性土壤上物种丰富度对土壤pH的响应高于酸性土壤物种响应的阈值。功能多样性的不同组分对硫添加的响应不一致,表现为功能丰富度和分散度的增加,功能离散度的降低。土壤NS有效性、群落叶片Mn元素积累、酸化胁迫、功能多样性(功能离散度的下降)共同解释了物种多样性下降的原因。(5)硫添加改变物种组成。硫添加有利于耐酸物种(根茎禾草-羊草)和养分获取能力强的物种(莎草科-寸草苔)生长,这类物种的地上生物量对硫添加表现为中性和正向响应,而耐酸能力相对较弱的丛生禾草和杂类草在群落中的相对生物量显着下降。群落净初级地上生产力(ANPP)和物种非同步性在小于5 g S m-2 yr-1处理时有增加趋势,在大于5 g S m-2 yr-1处理时显着下降;但并没有改变群落生产力稳定性。群落生产力和多样性无显着相关关系,但结构方程模型揭示了增加土壤有效养分(有效S)和降低土壤pH通过影响物种均匀度、优势度和稀有性这些物种多样性指标,间接影响群落结构。综上所述,植物养分吸收和养分回收、植物功能性状及群落多样性均受外源硫添加的影响,优势种对群落净初级地上生产力的贡献较高,而稀有物种对土壤酸化更为敏感。本研究将为硫沉降及土壤酸化背景下半干旱草原生态系统的养分循环过程及草原生物多样性及生产力保护提供理论依据和数据支撑。
王攀[6](2020)在《基于化学计量学的宁东燃煤电厂周围大气氮硫沉降生态效应研究》文中指出随着工业化进程的加快,大气酸沉降增加已经对陆地生态系统造成了严重的影响。近年来,随着大气污染物限排措施的实施,我国大部分区域酸沉降速率趋于平稳甚至降低。然而,工业格局的变化使得西北地区酸沉降速率呈上升趋势。燃煤电厂是酸前体物(主要为NOx和SO2)的主要工业排放源之一。为阐明工业园区燃煤电厂周边酸沉降的生态效应,本文以宁东能源化工基地3个燃煤电厂为监测点,于2019年1—6月收集了电厂周围降水降尘混合样品,于7月采集了电厂周围土壤和常见植物叶片样品,研究了降水降尘中N、S沉降时空动态,探讨了土壤-植物-微生物系统C:N:P平衡特征及其影响因素,旨在为评价现行排放措施下工业排放源周边酸沉降的环境效应提供新思路。主要的研究结果如下:(1)降水降尘混合沉降中,SO42-是其主要的酸沉降形式,NO3-是其主要的N沉降形式,体现了以燃煤电厂为主导的工业源排放特点。SO42-沉降量、NO3-沉降量、NH4+沉降量、无机N沉降量、SO42-/NO3-和NO3-/NH4+在电厂间、取样距离间和月份间存在差异,尤其SO42-N降量。各指标的变化范围分别为 0.19—5.80 kg·hm-2·month-1、0.16—3.24 kg·hm-2·month-1、0.10—0.63 kg·hm-2·month-1、0.29—3.61 kg·hm-2·month-1、0.17—19.15 和 0.94—16.10,平均值分别为 2.51±0.07 kg·hm-2·month-1、1.17±0.05 kg·hm-2·month-1、0.23 ± 0.01 kg·hm-2·month-1、1.40±0.05 kg·hm-2·month-1、3.82±0.26 和 5.34±0.21;(2)土壤-植物-微生物C:N:P生态化学计量特征在电厂间和取样距离间存在不同程度的差异,但缺乏明显的规律性。与微生物和土壤相比,叶片C:N:P生态化学计量特征变异系数较小。0—60 cm 土壤有机 C、全 N、全 P、C:N、C:P 和 N:P 的平均值分别为 4.09±0.41 g·kg-1、0.44±0.05 g·kg-1、0.44±0.03 g·kg-1、9.84±0.31、8.81±0.46 和 0.94±0.06。植物各指标的平均值分别为 429.85±3.11 mg·g-1、23.41±0.50 mg·g-1、1.95±0.03 mg g-1、19.86±0.39、230.62±3.86 和 12.33±0.27。微生物各指标的平均值分别为 55.00±4.27 mg·kg-1、11.11±1.14 mg·kg-1、2.38±0.24 mg·kg-1、5.74±0.33、28.39±2.06 和 5.01±0.26;(3)N、S沉降改变了土壤-植物-微生物C:N:P生态化学计量平衡关系。叶片全C与全N和全P均无显着的线性关系,但全N和全P存在显着的关系。相比之下,微生物和土壤元素间均存在较强的关系。叶片全N、全P和N:P具有较强的内稳性。微生物量N和P内稳性较弱,但N:P内稳性较强。冗余分析中,对土壤-植物-微生物C:N:P生态化学计量特征影响较大的因子包括SO42-月平均沉降量、无机N月平均沉降量、NO3-月平均沉降量、土壤脲酶活性、土壤磷酸酶活性、土壤Ca2+浓度和土壤含水量。综合以上结果,研究区SO42-沉降与全国水平相当,但低于区域S沉降临界负荷。N沉降高于我国西北地区平均值,且超过了区域可接受的沉降量;与叶片相比,微生物元素间关系紧密,但对环境因子的变化敏感,其元素平衡特征可较好反映燃煤电厂周边酸沉降和土壤环境的变化;SO42-沉降提高了土壤酶活性、刺激了微生物生长、促进了土壤有机C和养分的积累,N沉降则表现出相反的效应。鉴于本研究收集的降水降尘为湿沉降加部分干沉降,故可能低估了N、S总沉降量。考虑到N、S沉降的时间累积性以及二者的耦合效应,宁夏燃煤电厂N、S限排工作依然十分必要,二者的生态效应亦不容忽视,尤其N沉降效应。
王楠[7](2020)在《模拟酸雨对毛竹阔叶林根系和土壤生态过程的影响》文中研究说明酸雨作为人类活动引起的全球生态环境问题之一,对森林植物、土壤及生态系统结构和功能过程产生了重大影响,但酸雨对森林生态系统地下生态学过程,尤其是土壤微生物群落结构及代谢的了解不足。我国亚热带地区是酸雨污染严重的地区之一,其中毛竹阔叶混交林是一种扩展很快、且相对稳定的森林类型;酸雨对该生态系统根系状况和土壤生态过程的影响及其驱动机制还不太清楚。为此,本研究于2016~2018年在浙江省天目山国家级自然保护区(30°18′30″N~30°21′37″N,119°24′11″E~119°27′11″E)的毛竹阔叶混交林开展了 3个酸雨梯度的模拟试验(即T1=pH4.0、T2=pH 2.5和CK=pH 5.5),采用根钻法测定毛竹和阔叶树根系的形态特征及生物量分布格局,采用熏蒸法和高通量测序法测定土壤微生物生物量及群落结构,采用红外气体交换法(Li-8100 土壤碳通量自动测量系统)测定土壤呼吸,结合土壤化学和生物学性质测定,探索酸雨对毛竹阔叶混交林地下生态过程的影响规律和驱动机理,主要研究结果分述如下:1、模拟酸雨显着影响林木根系的水平和垂直分布格局。酸雨强烈地抑制阔叶树根系的总根长、总表面积和总体积,分别下降了 40~60%、39~63%和42~62%;而酸雨对毛竹根系的抑制作用较弱,其总根长、总表面积和总体积分别下降了 4~23%、-5%(即增加)~16%和2~30%。在水平方向上,毛竹根系表现为随离样株距离的增加未出现明显变化,而阔树根系则随离样木距离的增加而逐渐减少。在垂直方向上,酸雨处理使毛竹根系分布趋于表层化,而对阔叶树根系的垂直分布影响不显着。另外,T1处理对毛竹细根的比根长影响不显着,但T2处理对毛竹和阔叶树细根的比根长均有显着的抑制作用,表明酸雨对细根的抑制作用随酸雨强度增加而加大。模拟酸雨显着降低了毛竹一、二级侧根节点距,但增加了毛竹侧根数量。2、模拟酸雨对竹阔混交林土壤化学性质和生物学性状产生显着影响。酸雨处理降低了土壤pH值和可溶性有机碳,但增加了土壤全氮、碳氮比、有机碳和碱解氮含量,其中T2处理的增加或降低幅度高于T1处理。酸雨处理使土壤微生物量碳和微生物量氮含量降低了 18~42%和16~32%,但使土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶的活性分别增加了 24~59%、18~51%和32~63%。T1和T2处理分别使土壤纤维素酶的活性降低了12%和 28%。3、酸雨处理降低了土壤细菌群落的α多样性,但增加了土壤真菌的α多样性。共获细菌的修剪序列455 392条,分属34个已知的细菌门类,其中优势细菌门类(相对丰度>1%)为:变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和放线菌门(Actinobacteria),在不同酸雨处理间差异极显着(P<0.01);节杆菌属和Elsterales属相对丰度变化显着,可作为酸雨胁迫下土壤细菌群落结构变化的指示种。共获真菌的修剪序列601 287条,分属13个已知的真菌门类,其中优势真菌门类(相对丰度>1%)为:子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、被孢霉门(Mortierellomycota)和毛霉门(Mucoromycota),在不同酸雨处理间差异显着(P<0.05);Bifiguratu属、Geminibasidium属、Purpureocillium属和Oidiodendron属相对丰度变化显着,可作为酸雨胁迫下土壤真菌群落结构变化的指示种。土壤pH和全氮对土壤细菌和真菌群落的多样性和组成影响显着。4、随模拟酸雨的进程,土壤呼吸表现为先增加后下降的趋势。在酸雨处理试验初期(2017年2月前),不同处理之间土壤呼吸速率差异不显着;之后,酸雨处理对土壤呼吸有促进作用;随着酸雨的累积效应增加(2018年3月后),酸雨处理对土壤呼吸产生了显着的抑制作用,T1和T2处理分别比对照降低了 13%和26%。另外,模拟酸雨增加了土壤呼吸的温度敏感性。上述酸雨对土壤呼吸的效应不是通过对土壤温度和湿度的影响,而是通过改变根系生物量、土壤化学性质、酶活性、微生物量、微生物群落多样性等起作用。综上所述,酸雨显着地改变了毛竹阔叶林的根系形态和分布格局、土壤化学性质、酶活性、微生物量、微生物群落组成和结构,进而影响土壤碳循环的主要过程—土壤呼吸,而且这些酸雨效应随模拟酸雨强度的增加而加剧。这些研究结果,不但加深理解全球变化下森林生态系统生物地球化学循环的变化规律,而且对维护亚热带森林生态系统稳定性和预测其生态环境风险有重要的实践意义。
李一凡[8](2019)在《缙云山典型林分土壤环境与土壤呼吸对酸雨的响应》文中研究表明酸雨是一个全球性问题,在我国南方地区尤为严重。森林生态系统中,酸雨会造成土壤酸化,破坏养分循环过程,对土壤化学性质、酶活性、微生物与土壤呼吸等土壤环境因子造成明显影响。本研究以我国西南典型酸雨区三峡库区重庆缙云山森林生态站作为研究区域,在针阔混交林与常绿阔叶林内进行模拟酸雨试验,采用野外试验监测与室内指标测定结合的方法,观测包括土壤化学性质、酶活性、微生物活性与结构和土壤呼吸等生物、非生物指标,旨在了解酸雨作用下土壤环境变化特征,探究土壤一系列生物、非生物因子对酸雨的响应机制。研究结果如下:(1)酸雨对于土壤温湿度没有显着影响。(2)试验后期模拟酸雨显着降低土壤pH值和水解氮,显着增加有机质含量和碳氮比,对于全氮和全磷影响不明显。不同酸雨处理下的土壤细根生物量在试验前期被酸雨促进,试验后期被酸雨抑制。(3)常绿阔叶林的土壤蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶活性比针阔混交林大,纤维素酶活性比针阔混交林小。在试验后期土壤蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶活性被酸雨显着抑制,纤维素酶活性被酸雨显着促进。(4)模拟酸雨处理下土壤微生物生物量碳和生物量氮含量没有显着性差异。而微生物群落结构在不同林分与不同模拟酸雨处理间差异显着。针阔混交林中pH3.25与pH4.0酸雨处理的真菌PLFAs相对丰度被显着提高,总细菌被酸雨显着降低,放线菌没有显着差异。常绿阔叶林与针阔混交林类似,但是总细菌PLFAs相对丰度在不同模拟酸雨间差异不显着。冗余分析(RDA)表明只有土壤C/N 比和有机质含量是土壤微生物群落结构的变化的驱动因素。(5)模拟酸雨处理对土壤呼吸与异养呼吸的影响均显着,并且这种影响有积累效应,在试验前期(2016年1月~3月)酸雨对于土壤呼吸与异养呼吸的月均值影响相比对照不显着,随着试验的进行逐渐被抑制。两种典型林分内土壤呼吸年均值与年累积量对于模拟酸雨的响应较为一致,2016年对照与pH4.0处理差异不显着,pH3.25与pH2.5处理被显着抑制,2017年各个酸雨处理下均被抑制。异养呼吸年均值与年累积量对于模拟酸雨的响应存在区别,针阔混交林中2016年与2017年不同模拟酸雨下差异均显着,常绿阔叶林中2016年与2017年在对照与pH4.0处理下差异不显着,pH3.25与pH2.5处理均被显着抑制。针阔混交林与常绿阔叶林中随着酸雨酸度的增加,异养呼吸占比逐渐降低。两种典型林分内土壤温度是影响土壤呼吸与异养呼吸季节性变化的主要因素。土壤呼吸的Q10值(温度敏感性)整体上随酸度增加而增加。土壤呼吸和异养呼吸与土壤pH、细根生物量、水解氮、脲酶和蔗糖酶活性有显着的正相关关系,与土壤有机质、碳氮比、真菌和真菌细菌比有显着的负相关关系。相关性分析说明酸雨造成的土壤酸化对于土壤碳氮循环产生影响,改变了微生物对于有机质和氮素的分解利用效率,土壤微生物的群落结构对土壤环境的改变调整适应,土壤酶活性同步变化,这些因素共同驱动了模拟酸雨下土壤呼吸的变化。(6)采用了主成分分析、灰色关联度分析以及熵值赋权的DTOPSIS法三种方法综合评价了酸雨对于土壤环境的作用效果。综合分析发现本研究中针阔混交林中断根样方的pH2.5和pH3.25酸雨处理对于土壤环境的负面作用效果最大,对于土壤环境的破坏最为显着。
王瑞[9](2019)在《流域酸化作用对太湖水体钙镁(硬度)的影响》文中认为太湖流域是我国经济最发达的地区之一,同时也是酸沉降最为严重的区域之一。此外,流域农业氮肥的大量使用也是导致土壤酸化的重要因素。在酸沉降和氮肥施用的双重作用下,流域酸化效应对流域水环境产生了显着影响。本研究在对太湖天然水化学变化研究的基础上,以钙、镁为主要研究对象,分析流域酸沉降和氮肥的酸化作用对流域碳酸盐岩的溶蚀,以及对太湖水体和沉积物Ca、Mg(硬度)的影响。为了揭示流域酸化作用对水体钙镁(硬度)的影响,对太湖流域酸沉降、土壤和太湖水质历史资料(1980-2018年)以及野外采样数据(2017-2018年)进行统计分析。结果表明:流域酸沉降作用加快碳酸岩盐的溶蚀,引起水体Ca2+、Mg2+的升高。同时流域酸沉降和氮肥的叠加作用能够进一步较快碳酸盐岩的溶蚀,但相比较流域酸沉降,酸化的叠加作用只影响农业土壤。通过对文献数据的收集分析发现,由于流域控制酸性气体排放以及减少氮肥的施用量,仅受酸沉降影响的林地土壤pH近20年来变化不明显,但受酸沉降和氮肥共同作用的农业土壤近40年来呈显着降低趋势(p<0.01)。通过采样对流域农业土壤(受酸沉降和氮肥酸化作用)和林地土壤(受酸沉降酸化作用)的理化性质、不同形态氮和Ca、Mg赋存形态的分析表明:农业表层(0-15 cm)土壤pH显着低于林地表层(0-15 cm)土壤pH(p<0.05),深层则相反;农业表层(0-15 cm)土壤铵态氮、硝态氮、总氮均显着高于林地表层(0-15 cm)土壤(p<0.05),而农业深层土壤硝态氮和总氮显着高于林地深层土壤,铵态氮则相反,是由于氮转化导致的结果。由于土壤在氮转化中产生硝化作用和反硝化作用,整个剖面上(0-51 cm),土壤pH与铵态氮、硝态氮、总氮呈显着负相关(p<0.05),土壤有机质与铵态氮、硝态氮、总氮呈显着正相关(p<0.05)。农业表层(0-15cm)土壤和深层(>15cm)土壤可交换态Ca、Mg、酸提取态Ca、Mg和总Ca、Mg均显着低于林地表层和深层(p<0.05),剖面上则无显着性差异,这是由于农业土壤酸化作用要强于林地土壤。进一步分析表层土壤(0-15 cm)酸化作用对Ca、Mg的影响发现,农业土壤Ⅰ层(0-9 cm)不同形态的Ca、Mg显着低于Ⅱ层(9-15 cm),林地土壤则无显着性变化。剖面上交换态Ca(27.01%-30.15%)>酸提取态(2.31%-3.52%),交换态Mg(5.34%-6.64%)>酸提取态(0.28%-1.66%),两种形态Ca、Mg占总量的比值基本不变。太湖水体Ca2+、Mg2+对流域酸化作用已经有所响应。近40年来,水体中Ca2+、Mg2+浓度呈现显着增长的趋势(p<0.01),年平均增长率分别为0.75 mg/(L·a)和0.16 mg/(L·a)。由Mann-Kendall突变分析可知,水体Ca2+、Mg2+浓度大致分为两个阶段:第一阶段为1996年以前,水体Ca2+、Mg2+浓度有所增长,平均值分别为22.45 ± 3.36 mg/L和6.47±0.47 mg/L;第二阶段为1996-至今,水体Ca2+、Mg2+浓度增长明显,平均值分别为36.68±6.97 mg/L和9.70±1.53 mg/L。通过计算可知,水体中Ca2+、Mg2+主要来源于流域碳酸盐岩,其次是污水排放,而大气降水的影响较小。沉积物对流域的酸化作用也表现出对应性,表现为表层沉积物(0-10 cm)Ca、Mg均显着高于深层沉积物(>10cm)。同时沉积物的理化性质对沉积物Ca、Mg也有所影响,结果为在整个剖面上(0-50 cm)沉积物Ca、Mg与pH呈负相关(p<0.05),与有机质呈正相关(p<0.05),这是由于有机质有利于吸附而酸性条件促进Ca、Mg的释放。流域酸沉降和氮肥这两种因素产生的酸化作用,对水体Ca2+、Mg2+具有重要影响。目前水体Ca2+、Mg2+(硬度)的仍持续增长并且水体电导率与水体Ca2+、Mg2+浓度呈现显着正相关(p<0.01),若不加以控制将会引起饮用水安全的问题和水体盐渍化风险。因此控制流域的酸化应该引起足够的重视。
黄奇波[10](2019)在《北方半干旱岩溶区岩溶碳汇过程及效应研究 ——以山西柳林泉岩溶流域为例》文中研究表明大气CO2浓度的持续上升导致全球气候变暖,造成气温增高、蒸发量加大、水循环加剧,由此带来的全球暴雨、干旱等极端气候事件越来越频发,给国家和人民生命财产带来了巨大的损失。采取有效增汇固碳方法抑制大气CO2浓度升高,减缓全球变暖,成为各国科学家研究全球变化的重中之重。岩溶作用是一种发生在地球浅部表层环境下的特殊地质作用过程,与大气圈、水圈、生物圈密切相关。岩溶动力系统作为一个低温地球化学开放系统,具有开放敏感性和生物参与性等特点,对环境变化响应迅速,积极的参与全球碳循环。我国大陆地区的岩溶类型主要有4种,分别是西南热带亚热带型岩溶、北方干旱半干旱型岩溶、东北湿温带型岩溶及青藏高山型岩溶。北方干旱半干旱型岩溶位于北纬35°以北,秦岭为南北方岩溶类型的分界带。北方干旱半干旱岩溶区碳酸盐岩面积分布达68.5×104km2,其中裸露区7.78×104km2,覆盖区8.74×104km2,埋藏区51.95×104km2,蕴藏有丰富的岩溶地下水资源。但相对于我国南方岩溶区,北方岩溶碳汇研究工作开展较少。一方面,受北方岩溶区土壤中次生碳酸盐含量高且易于沉积的影响,利用试片法来计算岩溶碳汇强度存在很大误差。另一方面,北方岩溶水主要赋存在层位较老的寒武—奥陶系地层中,煤矿则产于层位较新的石炭—二叠系。这种“煤在楼上,水在楼下”的特殊水文地质格局导致煤系地层硫化物氧化产生硫酸或大量堆置的矿渣经雨水淋溶产生酸性水,持续不断地向岩溶含水层入渗并参与碳酸盐岩溶蚀,从而造成碳汇效应降低;另外,奥陶系灰岩地层中含有数层石膏夹层,石膏夹层溶解向岩溶地下水中输入大量SO42-。在如此复杂的条件下,应采取哪种方法来准确计算岩溶碳汇强度,及如何扣除硫酸作用来计算岩溶碳汇通量是当前岩溶碳汇研究关注的两个重要方面。本研究以北方半干旱岩溶区具有代表性的山西柳林泉岩溶流域为研究对象,通过溶蚀试片法和对土壤化学指标的监测,并采用同位素技术对原生和次生碳酸盐进行区分,定量计算土壤碳酸盐中次生碳酸盐所占比例,揭示我国干旱、半干旱岩溶区土壤层中碳酸盐的特征和来源。阐明半干旱岩溶区土壤系统影响溶蚀与沉积作用发生的机制,解答用岩溶试片法计算半干旱区岩溶地质碳汇效应存在的问题。同时,对流域岩溶地下水进行系统取样和研究,揭示岩溶动力系统溶解无机碳循环演化规律及影响因素;在定量评价石膏溶解对地下水SO42-贡献的基础上,采用化学计量法定量计算硫酸参与碳酸盐岩溶蚀的比例。运用Galy模型定量评价硫酸参与溶蚀作用的流域岩溶碳汇效应;揭示硫酸参与溶蚀作用下的岩溶碳汇过程。得出了如下结论:1、试片溶蚀速率受不同植被条件影响,并受控于土壤化学指标(1)植被条件是影响碳酸盐岩溶蚀速率的主要因子,相同层位的溶蚀速率均呈现出林地最大,灌丛次之,草地最小的变化规律,随着植被的恢复,碳酸盐岩溶蚀速率呈现增加的趋势。(2)土下试片溶蚀速率主要受土壤有机碳、土壤无机碳、土壤水份含量控制,而受土壤CO2浓度影响小。土壤有机碳含量、土壤水份含量对土下试片溶蚀速率具有促进作用,土壤无机碳含量对土下试片溶蚀速率具有抑制作用。(3)土壤无机碳质量分数高,是有机碳质量分数的2.855.06倍,在干旱少雨、蒸发量大的气候条件下容易过饱和并发生沉淀,使埋放于土壤层中的试片除受溶蚀作用影响外,还受土壤碳酸盐沉积作用,造成部分试片经过一个水文年的溶蚀后质量增加。因此,埋放于土壤中的试片在雨季发生溶蚀而重量变轻,而干旱季节主要接受碳酸盐的沉积而增重。(4)根据标准溶蚀试片法计算出裸露岩溶区平均岩溶碳汇强度为1.51 t/(km2·a),而根据Galy模型法计算出的结果为3.93 t/(km2·a),试片法计算结果仅为Galy模型法的1/3。由于半干旱地区土壤无机碳含量高且容易发生沉积,埋放于土壤系统中试片的溶蚀速率并不能真正代表基岩面的溶蚀速率,用溶蚀试片法会使岩溶碳汇强度被低估。利用溶蚀试片法来研究岩溶碳汇效应在北方半干旱地区土壤中受到了限制。2、土壤次生碳酸盐比例高,次生碳酸盐的沉积是土壤中试片重量增加的主要原因(1)研究区土壤碳酸盐含量及其δ13C值主要受次生碳酸盐所占比例的控制,次生碳酸盐具有偏轻的碳同位素。林地、退耕地、灌丛地土壤剖面上层(050 cm)的碳酸盐含量随深度增加而增加,碳酸盐δ13C值则随深度增加而逐渐偏轻,剖面下层(5070 cm)的变化趋势相反。这缘于土壤次生碳酸盐溶于土壤水向下运移并沉积,但下层(5070 cm)受土壤水分向下运移的深度有限,且更接近母质层,次生碳酸盐含量降低,而原生碳酸盐比例提高。(2)3个土壤剖面中CO2浓度在050 cm随深度增加而增加,5070 cm随深度增加而减少。由于上层土壤空气和大气的交换以及底层岩-土界面岩溶作用的消耗而降低。土壤CO2的δ13C值在上层(0-50cm)随土层深度增加而越来越偏负,下层(50-70cm)随深度增加而越来越偏正。土壤CO2浓度及其δ13C值的双向梯度变化,均反映了上层土壤CO2受空气交换、土壤有机质分解及土-岩界面岩溶作用的共同影响。(3)土壤中次生碳酸盐来源于原生碳酸盐溶解后的重新结晶。在有机碳的参与下,通过反应SOC→CO2(g)→CO2(aq)→HCO3-(aq)→CaCO3(s),重新沉淀生成次生碳酸盐晶体。3个土壤剖面的次生碳酸盐比例均较大,退耕地、林地、灌丛地的比例分别为0.52、0.42和0.32;高比例的次生碳酸盐沉积是造成埋放于半干旱土壤中的试片增重的主要原因。因此,在北方半干旱岩溶区利用试片法计算岩溶碳汇强度时,应在溶蚀实验的基础上,运用碳同位素值对试片上沉积的次生碳酸盐进行定量计算,根据次生碳酸盐岩的沉积量来修正试片的溶蚀速率,消除次生碳酸盐的影响,然后再根据试片的溶蚀速率来计算流域岩溶碳汇强度。3、岩溶地下水水化学特征受径流条件控制,具有区域演化规律(1)流域岩溶地下水化学特征受水文地质条件的控制,水温、电导率(EC)、TDS、离子总量、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、HCO3-、SO42-含量从补给区、到径流区、到排泄区、再到深埋区,随着径流途径增加不断升高。其中Na+、Cl-、SO42-含量变化范围大,最大值分别为最小值的50倍、80倍和32倍。而Ca2+、HCO3-变化范围相对较小,最大最是最小值的2-3倍。在补给区、径流区中,Na+含量较少,Ca2+为地下水中主要阳子,但在排泄区和深埋区,Na+含量明显超过了Ca2+和Mg2+含量,成为地下水中最主要的阳离子。水化学类型由HCO3-Ca.Mg型转化为HCO3.SO4-Ca.Mg型和HCO3.SO4-Ca.Na.Mg型,最终演变为Cl.HCO3-Na.Ca、Cl.HCO3-Na型和Cl-Na.Ca型。(2)受土壤高浓度CO2控制,流域岩溶地下水的PCO2明显高于大气CO2的分压(300350ppm),反应出大气降雨吸收土壤层中的高浓度的CO2形成碳酸对下部碳酸盐岩进行溶蚀的过程。方解石和白云石的饱和指数(SIC、SID)均大于0,这2种矿物均处于较强的过饱和状态。但由于受Ca2+、HCO3-的来源比较复杂的影响,从补给区、到径流区、到排泄区、再到深埋区SIC、SID的变化无明显的趋势性变化规律。(3)流域岩溶地下水中石膏的饱和指数(SIG)均小于0,石膏在岩溶地下水中一直处于溶解状态。从补给区、到径流区、到排泄区、到深埋区,石膏的饱和指数不断升高,表明随着地下水的径流石膏层的不断溶解。(4)流域内岩溶地下水的δ13CDIC具有较大的变化范围,最小值与最大值相差5.569‰。补给区和径流区δ13CDIC值偏轻,具有较宽的分布范围,而径流区和深埋区偏重,范围较为集中。从补给区、到径流区、到排泄区,到深埋区δ13CDIC值呈不断增重的变化规律。随着径流途径增大,DIC中来源于土壤CO2的比例减小,碳酸盐岩来源的碳的比例增加。(5)流域内岩溶地下水的δ34S具有较大的变化范围,最大值为24.11‰,最小值为2.56‰。补给区的δ34S偏轻且较为集中,主要来源于大气降水;径流区δ34S增重且比较分散,来源于大气降水和石膏溶解;排泄区的硫同位素偏重,但三川河南岸的岩溶水比北岸偏轻4-5‰,反映南北两岸岩溶水具有不同的硫同位素来源。深埋区具有较高含量的SO42-和最重的δ34S,其水的径流路径长,循环深度深,水岩作用时间最长,石膏溶解得最充分。总体上,随着径流途径增大,石膏溶解来源的比例不断增加。4、运用Galy模型,评价了硅酸盐岩风化及硫酸参与溶蚀对流域岩石风化消耗的CO2通量的影响(1)岩溶地下水中的K+、Na+、Cl-主要来源于大气降水和盐岩的溶解。硅酸盐岩风化对岩溶地下水的SiO2和K+、Na+离子组份也具有重要贡献。Ca2+、Mg2+、HCO3-、SO42-在补给区、径流区、排泄区主要来源于方解石、白云石的溶解的贡献。而深埋区主要来源于石膏溶解和去白云化作用。(2)硫酸参与碳酸盐岩溶解对补给区、径流区、排泄区的岩溶地下水水化学组份具有重要贡献,而对深埋区的贡献不明显。补给区的地下水主要主要来源于碳酸溶解碳酸盐岩溶解;径流区地下水主要受碳酸溶蚀作用控制,但硫酸风化碳酸盐岩也有一定影响;排泄区的地下水更多的受到硫酸风化作用的影响。(3)硫酸参与碳酸盐岩溶蚀产生的HCO3-的所占比例平均值在补给区、径流区小于10%,排泄区和深埋区大于10%,即随着径流途径的增中,碳酸参与碳酸盐岩溶蚀的比例逐渐减小,而硫酸参与的比例不断增加。(4)利用Galy模型计算出排泄区上青龙泉L02和杨家港泉L29岩石风化消耗的CO2通量分别为30.80×103mmol/km2.a-1和31.63×103mmol/km2.a-1;补给区车鸣峪-关口泉L01为89.25×103mmol/km2.a-1,排泄区上青龙泉和杨家港泉岩石风化消耗的CO2通量是上游补给区的车鸣峪-关口泉的1/3。(5)硅酸盐岩风化消耗CO2通量在流域中占有大的比例。岩石风化消耗的CO2通量中硅酸盐岩风化消耗所占比例最大的为杨家港泉L29,为51.92%;其次为上青龙泉L02,为44.98%。最小为车鸣峪-关口泉域L01,为11.09%;从补给区到排泄区,硅酸盐风化的比例和消耗的CO2通量不断增加。(6)在考虑硫酸参与碳酸盐岩溶蚀时,3个岩溶泉的碳汇通量分别扣除10.35%、5.77%、8.63%。从补给区到排泄区,硫酸溶解碳酸盐岩的比例增加。
二、酸沉降对土壤地球化学过程的影响(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、酸沉降对土壤地球化学过程的影响(论文提纲范文)
(1)太湖流域不同介质中钙镁比例变化及环境意义(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容和技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 太湖流域简介与采样分析 |
2.1 太湖流域自然人文环境特征 |
2.1.1 太湖流域概况 |
2.1.2 太湖流域岩石分布特征 |
2.1.3 太湖水体中藻类分布 |
2.2 数据收集和采样分析 |
2.2.1 数据收集 |
2.2.2 样品采集 |
2.3 样品测试及分析 |
2.3.1 水样测试方法 |
2.3.2 沉积物的测试方法 |
2.3.3 土壤的测试方法 |
2.3.4 藻样、生物壳的测试方法 |
2.4 数据计算与处理 |
第3章 流域酸化作用对不同用地类型土壤Ca/Mg的影响 |
3.1 酸沉降对湿地土壤Ca/Mg的影响 |
3.1.1 酸沉降对湿地土壤中总Ca、Mg的影响 |
3.1.2 酸沉降对湿地土壤中总Ca/Mg的影响 |
3.1.3 酸沉降对湿地土壤中不同形态Ca、Mg的影响 |
3.1.4 酸沉降对湿地土壤中不同形态Ca/Mg的影响 |
3.1.5 湿地土壤中总Ca/Mg、不同形态Ca/Mg影响因素 |
3.2 流域叠加酸化作用对农田土壤Ca/Mg的影响 |
3.2.1 叠加酸化作用对农田土壤中总Ca、Mg的影响 |
3.2.2 叠加酸化作用对农田土壤中总Ca/Mg的影响 |
3.2.3 叠加酸化作用对农田土壤中不同形态Ca/Mg分布特征 |
3.2.4 农田土壤中总Ca/Mg、不同形态Ca/Mg影响因素 |
3.3 本章小结 |
第4章 太湖水体中Ca/Mg的变化与影响因素 |
4.1 太湖湖水中Ca~(2+)/Mg~(2+)变化特征及影响因素 |
4.1.1 太湖湖水中Ca~(2+)/Mg~(2+)变化特征 |
4.1.2 太湖湖水中Ca~(2+)/Mg~(2+)影响因素 |
4.2 太湖沉积物中Ca/Mg变化及影响因素 |
4.2.1 太湖沉积物孔隙水中Ca~(2+)/Mg~(2+)分布特征及影响因素 |
4.2.2 太湖沉积物中总Ca/Mg分布特征及影响因素 |
4.2.3 太湖沉积物中不同形态Ca/Mg的分布特征及影响因素 |
4.3 本章小结 |
第5章 结论与建议 |
5.1 结论 |
5.2 建议 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(2)模拟酸雨和施氮对遵义植烟土壤酸化效应研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 土壤酸化研究进展 |
1.2.1 土壤酸化概念 |
1.2.2 土壤酸碱缓冲性能 |
1.2.3 土壤酸化速率 |
1.3 土壤酸化过程 |
1.3.1 自然酸化过程 |
1.3.2 人为酸化过程 |
1.3.3 土壤酸化的危害 |
1.4 烟田土壤酸化研究 |
1.4.1 土壤酸化对烤烟生长发育及产质量的影响 |
1.4.2 酸化烟田调控措施 |
1.5 研究目标、意义及内容 |
1.5.1 研究目的及意义 |
1.5.2 研究内容与技术路线 |
第二章 烟田土壤酸碱缓冲容量研究 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 供试土壤 |
2.1.2 样品采集与处理 |
2.1.3 试验方法 |
2.1.4 测定项目及方法 |
2.1.5 数据处理及分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 两种类型土壤基本性质差异 |
2.2.2 两种类型土壤的酸碱滴定曲线及缓冲容量 |
2.2.3 土壤基本性质与酸碱缓冲容量的灰关联度分析 |
2.3 讨论与小结 |
2.3.1 讨论 |
2.3.2 小结 |
第三章 模拟酸雨对遵义两种典型植烟土壤酸化效应研究 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 供试土壤 |
3.1.2 样品采集与处理 |
3.1.3 试验设计 |
3.1.4 测定项目及方法 |
3.1.5 数据处理及分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 模拟酸雨对淋出液中无机氮的影响 |
3.2.2 模拟酸雨对淋出液中盐基离子的影响 |
3.2.3 模拟酸雨对土壤pH的影响 |
3.2.4 模拟酸雨对土壤交换性酸的影响 |
3.2.5 模拟酸雨对土壤交换性盐基离子的影响 |
3.2.6 模拟酸雨对土壤阳离子交换量的影响 |
3.2.7 模拟酸雨pH与土壤基本指标间的相关性分析 |
3.2.8 模拟酸雨对土壤酶活性的影响 |
3.3 讨论与小结 |
3.3.1 讨论 |
3.3.2 小结 |
第四章 模拟酸雨和施氮互作对遵义两种典型植烟土壤酸化效应研究 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 供试土壤 |
4.1.2 样品采集与处理 |
4.1.3 试验设计 |
4.1.4 测定项目及方法 |
4.1.5 数据处理及分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 模拟酸雨及施氮对淋出液中无机氮的影响 |
4.2.2 模拟酸雨及施氮对淋出液盐基离子的影响 |
4.2.3 模拟酸雨及施氮对土壤pH的影响 |
4.2.4 模拟酸雨及施氮对土壤交换性酸等指标的影响 |
4.2.5 模拟酸雨及施氮对土壤交换性盐基离子的影响 |
4.2.6 模拟酸雨及施氮对土壤酶活性的影响 |
4.2.7 模拟酸雨及施氮对土壤各指标及酶活性的方差分析 |
4.3 讨论与小结 |
4.3.1 讨论 |
4.3.2 小结 |
第五章 模拟酸雨对烟田土壤及烟草发育的影响研究 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 试验地概况 |
5.1.2 试验设计 |
5.1.3 测定项目及方法 |
5.1.4 数据处理及分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 模拟酸雨对大田土壤pH值的动态影响 |
5.2.2 模拟酸雨对烟草各部位生物量及氮、磷、钾含量的影响 |
5.2.3 模拟酸雨对烟草农艺性状的影响 |
5.2.4 模拟酸雨对土壤酸化特性的影响 |
5.2.5 模拟酸雨对土壤阳离子特性的影响 |
5.3 讨论与小结 |
5.3.1 讨论 |
5.3.2 小结 |
第六章 全文结论 |
6.1 主要结论 |
6.2 研究不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(3)土壤酸碱度调控对内蒙古草原植被群落及养分特征的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 选题目的与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 自然环境条件下土壤pH值变化影响生态系统的结构与功能 |
1.2.2 酸碱添加对生态系统的影响 |
1.2.3 目前研究仍存在的问题与不足 |
第二章 研究内容与方法 |
2.1 研究目标与内容 |
2.1.1 研究目标 |
2.1.2 研究内容 |
2.1.3 技术路线 |
2.2 研究区概况 |
2.3 实验设计 |
2.4 研究方法 |
2.4.1 群落特征调查 |
2.4.2 样品采集与指标测定 |
2.4.3 数据分析 |
第三章 自然环境下不同草原类型之间植被群落和养分特征的差异 |
3.1 结果与分析 |
3.1.1 自然环境下不同草原类型之间土壤pH值及土壤养分的差异 |
3.1.2 自然环境下不同草原类型之间植被群落特征的差异 |
3.1.3 自然环境下不同草原类型之间植物叶片和根系养分的差异 |
3.2 讨论 |
3.2.1 自然环境下不同草原类型土壤pH值及土壤养分的差异 |
3.2.2 自然环境下不同草原类型植被群落特征的差异 |
3.2.3 自然环境下不同草原类型植物养分的差异 |
3.3 小结 |
第四章 酸碱添加处理对不同草原类型植被群落和养分特征的影响 |
4.1 结果与分析 |
4.1.1 酸碱添加处理对不同草原类型土壤pH值及土壤养分的影响 |
4.1.2 酸碱添加处理对不同草原类型植被群落特征的影响 |
4.1.3 酸碱添加处理对不同草原类型植物叶片及根系养分的影响 |
4.2 讨论 |
4.2.1 酸碱添加对土壤养分的影响 |
4.2.2 酸碱添加对植被群落特征的影响 |
4.2.3 酸碱添加对植物养分的影响 |
4.3 小结 |
第五章 不同草原类型植被群落和养分特征与土壤pH值的相关性 |
5.1 结果与分析 |
5.1.1 不同草原类型土壤养分和土壤pH值的相关性 |
5.1.2 草原植物生物量以及物种多样性与土壤pH值的相关关系 |
5.1.3 不同草原类型植物养分与土壤pH值的相关关系 |
5.2 讨论 |
5.3 小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(4)不同土壤退化类型及其调控对土壤微生物的影响机制(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 土壤退化研究进展 |
1.2.2 土壤微生物多样性概况 |
1.2.3 矿区退化土壤及复垦的微生物研究 |
1.2.4 酸化土壤及调控的微生物研究 |
1.2.5 重金属污染土壤及修复的微生物研究 |
1.3 研究目的与意义 |
1.4 研究内容和技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线图 |
2 理论基础与微生物的研究方法 |
2.1 理论基础 |
2.1.1 人类发展观的转变 |
2.1.2 恢复生态学理论 |
2.1.3 生态系统平衡原理 |
2.1.4 可持续发展理论 |
2.1.5 微生物生物地理学 |
2.1.6 生态位理论和中性理论 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 土壤DNA的提取 |
2.2.2 PCR扩增和高通量测序 |
2.2.3 OTU聚类与分类学分析 |
2.2.4 群落组成分析 |
2.2.5 Alpha多样性分析 |
2.2.6 环境因子关联分析 |
3 露天矿开采及不同模式复垦对土壤及微生物的影响 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 研究区概况 |
3.1.2 样地设计 |
3.1.3 样品的采集与分析 |
3.1.4 数据分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 不同复垦模式土壤理化性质的特征 |
3.2.2 不同复垦模式土壤养分含量的特征 |
3.2.3 土壤性状的描述性统计分析 |
3.2.4 土壤微生物群落的结构分析 |
3.2.5 土壤微生物群落的α多样性分析 |
3.2.6 矿区关键细菌与环境因素的相关性 |
3.3 讨论 |
3.3.1 不同复垦模式土壤养分的变化 |
3.3.2 不同复垦模式微生物特征的变化 |
本章小结 |
4 酸化土壤及碳酸钙的施加对土壤及微生物的影响 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 研究区概况 |
4.1.2 样地设计 |
4.1.3 样品的采集与分析 |
4.1.4 数据分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 不同CaCO_3施加量对土壤理化性质的影响 |
4.2.2 不同CaCO_3施加量对土壤氮循环的影响 |
4.2.3 不同CaCO_3施加量对土壤呼吸的影响 |
4.2.4 不同CaCO_3施加量对土壤细菌群落结构的影响 |
4.2.5 不同CaCO_3施加量对土壤细菌群落α多样性的影响 |
4.2.6 酸化土壤关键细菌与环境因素的相关性 |
4.3 讨论 |
4.3.1 CaCO_3施加对土壤理化性质的影响 |
4.3.2 CaCO_3施加对土壤氮循环的影响 |
4.3.3 CaCO_3施加对土壤呼吸的影响 |
4.3.4 CaCO_3施加对土壤微生物的影响 |
本章小结 |
5 重金属污染土壤及生物炭的施加对土壤及微生物的影响 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 研究区概况 |
5.1.2 样地设计 |
5.1.3 样品的采集与分析 |
5.1.4 数据分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 土壤p H及 Cd含量的变化 |
5.2.2 土壤养分特征的变化 |
5.2.3 土壤微生物量和酶活性的变化 |
5.2.4 土壤细菌群落结构的变化 |
5.2.5 土壤细菌群落α多样性的变化 |
5.2.6 重金属污染区关键细菌与环境因素的相关性 |
5.3 讨论 |
5.3.1 生物炭对土壤pH及 Cd含量的影响 |
5.3.2 生物炭对土壤养分特征的影响 |
5.3.3 生物炭对土壤微生物量和酶活性的影响 |
5.3.4 生物炭对土壤细菌群落结构的影响 |
本章小结 |
6 不同退化类型微生物群落结构及多样性分析 |
6.1 结果与分析 |
6.1.1 不同分类水平下各样地菌群结构组成 |
6.1.2 微生物群落在门水平的组成分析 |
6.1.3 微生物群落在纲水平的组成分析 |
6.1.4 不同退化类型菌群OTU分析 |
6.1.5 不同退化类型土壤微生物丰富度与多样性分析 |
6.2 讨论 |
6.2.1 不同退化类型微生物群落共性及差异性分析 |
6.2.2 影响不同退化类型土壤微生物差异的环境驱动因素 |
6.2.3 微生物的生态功能 |
6.2.4 微生物群落的地理分布格局研究 |
本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新之处 |
7.3 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(5)外源硫输入对草甸草地植物养分吸收和群落结构的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 外源硫输入对陆地与草地生态系统的影响 |
1.1.1 土壤-植物系统硫循环 |
1.1.2 外源硫输入与土壤酸化 |
1.1.3 外源硫输入对土壤-植物营养元素的影响 |
1.1.4 外源硫输入与土壤酸化对陆地及草地生态系统影响 |
1.2 外源硫输入对草地植物养分及功能性状的影响 |
1.2.1 植物养分吸收与化学计量学特征 |
1.2.2 植物养分回收特征 |
1.2.3 植物功能性状 |
1.3 外源硫输入对草地植物群落生物多样性、稳定性与生产力的影响 |
1.3.1 群落生物多样性、生产力和稳定性 |
1.3.2 植物元素化学计量特征及功能性状与多样性、稳定性和生产力的关系 |
1.4 科学问题与研究内容 |
1.4.1 目的和意义 |
1.4.2 科学问题 |
1.4.3 研究内容 |
1.4.4 技术路线 |
第二章 研究地概况及试验设计 |
2.1 研究地概况 |
2.1.1 研究地地理位置、气候和土壤特征 |
2.1.2 植物物种组成 |
2.2 试验设计 |
2.3 统计方法 |
第三章 草地植物养分吸收对外源硫添加的生态化学计量响应 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 不同季节植物样品采集 |
3.2.2 植物养分测定方法 |
3.2.3 数据处理与统计分析 |
3.3 结果 |
3.3.1 草地优势物种叶片养分的季节动态 |
3.3.2 草地植物功能群、群落叶片元素及其计量比对硫添加的响应 |
3.3.3 草地优势物种叶片养分回收效率的年际差异对硫添加的响应 |
3.4 讨论 |
3.4.1 草地优势物种叶片养分元素含量的季节变化 |
3.4.2 土壤酸化及种内种间变异对叶片养分变异的贡献 |
3.4.3 土壤酸化和养分有效性对叶片养分回收效率的影响 |
3.5 小结 |
第四章 植物地上-地下功能性状对外源硫添加的响应 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 植物地上性状测定及计算方法 |
4.2.2 植物根系性状测定及计算方法 |
4.2.3 数据处理与统计分析 |
4.3 结果 |
4.3.1 优势物种及群落地上性状对硫添加的响应 |
4.3.2 优势物种根系性状对硫添加的响应 |
4.3.3 植物地上性状、根系性状与土壤理化性质的关联 |
4.4 讨论 |
4.4.1 硫添加下不同物种地上及根系性状的生态适应策略 |
4.4.2 土壤酸化及养分的改变对群落性状的驱动作用 |
4.5 小结 |
第五章 草地植物群落多样性特征对外源硫添加的响应 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 植物群落调查 |
5.2.2 数据处理与统计分析 |
5.3 结果 |
5.3.1 植物群落物种多样性特征 |
5.3.2 植物群落物种多样性特征的年际变化 |
5.3.3 植物群落功能多样性特征 |
5.3.4 影响物种多样性降低的途径 |
5.4 讨论 |
5.4.1 物种多样性对土壤酸化的响应机制 |
5.4.2 物种多样性和功能多样的关系 |
5.4.3 物种丰富度下降各机制的相对贡献 |
5.5 小结 |
第六章 草地群落生产力及稳定性对外源硫添加的响应 |
6.1 引言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 植物群落生产力测定方法 |
6.2.2 数据处理与统计分析 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 优势物种生物量及群落净初级生产力 |
6.3.2 植物功能群相对生物量 |
6.3.3 群落地上净初级生产力稳定性和物种异步性 |
6.3.4 土壤属性和物种多样性对群落生产力和稳定性的影响途径 |
6.4 讨论 |
6.4.1 物种和群落生物量对硫添加响应的联系 |
6.4.2 土壤性质、生物多样性与群落生产力及物种异步性的关系 |
6.5 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位论文期间发表文章 |
(6)基于化学计量学的宁东燃煤电厂周围大气氮硫沉降生态效应研究(论文提纲范文)
基金 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 拟解决的科学问题 |
1.4 研究内容 |
1.5 创新点 |
1.6 技术路线 |
第二章 材料与方法 |
2.1 研究区概况 |
2.2 实验设计 |
2.3 统计方法 |
第三章 研究区降水降尘中氮硫沉降特征 |
3.1 三个电厂周围氮硫沉降量的变化范围 |
3.2 三个电厂周围氮硫沉降量的差异 |
3.3 小结 |
第四章 研究区土壤—植物—微生物C:N:P生态化学计量特征 |
4.1 研究区土壤C:N:P生态化学计量特征 |
4.2 研究区植物叶片C:N:P生态化学计量特征 |
4.3 三个电厂周围微生物量C:N:P生态化学计量特征 |
4.4 小结 |
第五章 研究区降水降尘中氮硫沉降的生态效应 |
5.1 氮硫沉降下其他土壤指标的变化特征 |
5.2 氮硫沉降下土壤—植物—微生物C:N:P平衡特征 |
5.3 小结 |
第六章 讨论与展望 |
6.1 讨论 |
6.2 结论 |
6.3 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(7)模拟酸雨对毛竹阔叶林根系和土壤生态过程的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 背景 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 酸雨及研究简史 |
1.2.2 酸雨对植物根系的影响 |
1.2.3 酸雨对土壤化学性质的影响 |
1.2.4 酸雨对森林土壤微生物的影响 |
1.2.5 酸雨对土壤呼吸的影响 |
1.2.6 毛竹分布与生物学特征 |
1.3 研究目的与意义 |
1.4 研究内容与技术路线图 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线图 |
2 研究材料与试验设计 |
2.1 研究地概况 |
2.2 试验设计 |
3 模拟酸雨对竹阔混交林根系形态及分布的影响 |
3.1 研究方法 |
3.1.1 根系采集 |
3.1.2 根系参数测定 |
3.1.3 数据分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 模拟酸雨处理对根系形态特征的影响 |
3.2.2 模拟酸雨处理对根系生物量分布格局的影响 |
3.2.3 根系特征与土壤性质的相关性 |
3.3 讨论 |
3.3.1 酸雨对根系形态及分布的影响 |
3.3.2 毛竹根系的影响因子 |
3.4 本章小结 |
4 模拟酸雨对竹阔混交林土壤化学性质与生物性质的影响 |
4.1 研究方法 |
4.1.1 土壤样品采集 |
4.1.2 土壤化学性质测定 |
4.1.3 土壤微生物量测定 |
4.1.4 土壤酶活性测定 |
4.1.5 数据分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 模拟酸雨处理对土壤化学性质的影响 |
4.2.2 模拟酸雨处理对土壤生物性质的影响 |
4.2.3 酸雨处理对土壤化学与生物性质关系的影响 |
4.3 讨论 |
4.3.1 酸雨对土壤化学性质的影响 |
4.3.2 酸雨对土壤生物性质的影响 |
4.3.3 酸雨对土壤化学和生物性质关系的影响 |
4.4 本章小结 |
5 模拟酸雨对竹阔混交林土壤微生物群落结构的影响 |
5.1 研究方法 |
5.1.1 土壤样品采集 |
5.1.2 土壤细菌、土壤真菌DNA提取与PCR扩增 |
5.1.3 数据分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 土壤细菌与土壤真菌的高通量测序 |
5.2.2 土壤细菌与真菌Venn图 |
5.2.3 模拟酸雨处理对土壤细菌和真菌多样性的影响 |
5.2.4 模拟酸雨处理对土壤细菌与真菌群落结构的影响 |
5.2.5 土壤性质对土壤细菌与真菌群落多样性的影响 |
5.3 讨论 |
5.3.1 酸雨对土壤细菌群落组成及多样性的影响 |
5.3.2 酸雨对土壤真菌群落组成及多样性的影响 |
5.4 本章小结 |
6 模拟酸雨对竹阔混交林土壤呼吸的影响 |
6.1 研究方法 |
6.1.1 土壤呼吸测定 |
6.1.2 数据分析 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 不同酸雨处理下土壤呼吸及相关因子的时间动态 |
6.2.2 土壤呼吸的影响因子 |
6.3 讨论 |
6.3.1 酸雨对土壤呼吸的影响 |
6.3.2 土壤呼吸的影响因子 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 特色与创新 |
7.3 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(8)缙云山典型林分土壤环境与土壤呼吸对酸雨的响应(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 酸雨概况 |
1.2.2 酸雨对土壤化学性质的影响 |
1.2.3 酸雨对土壤酶活性的影响 |
1.2.4 酸雨对土壤微生物的影响 |
1.2.5 酸雨对土壤呼吸的影响 |
1.3 研究目标 |
1.4 研究内容 |
1.4.1 土壤温湿度与化学性质对酸雨的响应 |
1.4.2 土壤酶活性对酸雨的响应 |
1.4.3 土壤微生物对酸雨的响应 |
1.4.4 土壤呼吸对酸雨的响应 |
1.4.5 酸雨对于土壤环境作用效果的综合评价 |
1.5 技术路线 |
2 研究方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 气候特征 |
2.1.3 植被特征 |
2.1.4 土壤特征 |
2.2 试验设计 |
2.3 土壤呼吸的测定 |
2.4 降雨、大气温度与土壤温湿度的测定 |
2.5 |
2.6 数据分析 |
3 土壤温湿度对酸雨的响应 |
3.1 气温与降雨变化特征 |
3.2 酸雨下土壤温湿度变化特征 |
3.2.1 酸雨下土壤温度变化特征 |
3.2.2 酸雨下土壤湿度变化特征 |
3.3 小结 |
4 土壤化学性质对酸雨的响应 |
4.1 酸雨下土壤pH值变化特征 |
4.2 酸雨下土壤有机质含量变化特征 |
4.3 酸雨下土壤全氮含量变化特征 |
4.4 酸雨下土壤碳氮比变化特征 |
4.5 酸雨下土壤水解氮含量变化特征 |
4.6 酸雨下土壤全磷含量变化特征 |
4.7 酸雨下细根生物量变化特征 |
4.8 小结 |
5 土壤酶活性对酸雨的响应 |
5.1 酸雨下土壤蔗糖酶活性变化特征 |
5.2 酸雨下土壤纤维素酶活性变化特征 |
5.3 酸雨下土壤脲酶活性变化特征 |
5.4 酸雨下土壤酸性磷酸酶活性变化特征 |
5.5 小结 |
6 土壤微生物对酸雨的响应 |
6.1 酸雨下土壤微生物生物量碳变化特征 |
6.2 酸雨下土壤微生物生物量氮变化特征 |
6.3 酸雨下土壤微生物群落结构的响应 |
6.4 酸雨下土壤指示性菌群的响应 |
6.5 酸雨下土壤微生物群落结构变化的驱动因素 |
6.6 小结 |
7 土壤呼吸对酸雨的响应 |
7.1 酸雨下土壤呼吸变化特征 |
7.1.1 土壤呼吸日际变化特征 |
7.1.2 土壤呼吸月际变化特征 |
7.1.3 土壤呼吸年际变化特征 |
7.1.4 酸雨对土壤呼吸中异养呼吸占比的影响 |
7.2 土壤呼吸与环境因子关系 |
7.2.1 土壤呼吸与土壤温度关系 |
7.2.2 土壤呼吸与土壤湿度关系 |
7.2.3 土壤呼吸与土壤水热双因子关系 |
7.2.4 酸雨下土壤呼吸的温度敏感性(Q10)变化 |
7.2.5 土壤呼吸与土壤性质的关系 |
7.3 小结 |
8 酸雨对于土壤环境作用效果的综合评价 |
8.1 主成分分析与评价 |
8.2 灰色关联度分析与评价 |
8.3 熵值赋权的DTOPSIS法分析与评价 |
8.4 小结 |
9 结论、创新点和展望 |
9.1 结论 |
9.2 创新点 |
9.3 展望 |
参考文献 |
个人简介 |
成果目录 |
导师简介 |
致谢 |
(9)流域酸化作用对太湖水体钙镁(硬度)的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容和技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 太湖概况与采样分析 |
2.1 太湖流域基本特征 |
2.1.1 太湖流域概况 |
2.1.2 太湖流域岩石分布特征 |
2.2 数据收集和采样分析 |
2.2.1 数据收集 |
2.2.2 样品采集 |
2.3 样品测试及分析 |
2.3.1 水样测试方法 |
2.3.2 沉积物的测试方法 |
2.3.3 土壤的测试方法 |
2.4 数据计算与处理 |
3 酸化作用对流域钙镁流失的影响 |
3.1 流域酸沉降作用对流域钙镁流失的影响 |
3.1.1 流域酸沉降作用对流域钙镁流失的基本原理 |
3.1.2 流域酸沉降的长期变化趋势 |
3.1.3 流域酸沉降作用对土壤酸化的影响 |
3.2 酸沉降和氮肥作用对流域钙镁流失的影响 |
3.2.1 酸沉降和氮肥作用对流域钙镁流失的基本原理 |
3.2.2 流域酸沉降和氮肥作用对土壤酸化的影响 |
3.3 流域土地利用类型转变对酸化作用的影响 |
3.4 不同酸化作用对钙镁流失的影响 |
3.4.1 酸化作用对理化性质的影响 |
3.4.2 不同形态氮对酸化作用的影响 |
3.4.3 不同形态钙镁对酸化作用的响应 |
3.5 酸化作用对土壤缓冲能力的影响 |
3.6 本章小结 |
4 太湖水体和沉积物钙镁(硬度)对酸化作用的响应 |
4.1 太湖水体钙镁对酸化作用的响应 |
4.1.1 太湖水体钙镁的长期变化趋势 |
4.1.2 太湖水体钙镁变化的影响因素 |
4.2 太湖沉积物钙镁对酸化作用的响应 |
4.3 水体钙镁升高的水环境意义 |
4.4 本章小结 |
5 结论与建议 |
5.1 结论 |
5.2 建议 |
附录 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
(10)北方半干旱岩溶区岩溶碳汇过程及效应研究 ——以山西柳林泉岩溶流域为例(论文提纲范文)
作者简介 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪言 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外相关研究现状 |
1.2.1 岩石风化碳汇积极参与全球碳循环是重要的前沿研究领域 |
1.2.2 岩溶碳汇是地质碳汇的主要组成部分 |
1.2.3 岩溶碳汇评价方法 |
1.2.4 硫酸风化机制及与区域碳循环的关系为科学家们最为关注的科学问题 |
1.2.5 半干旱区土壤次生碳酸盐沉积是影响试片溶蚀速率的关键因素 |
1.2.6 同位素水文地球化学法是碳汇研究的重要手段 |
1.2.7 柳林泉岩溶流域研究现状 |
1.2.8 发展趋势及存在问题 |
1.3 研究内容、技术路线与创新点 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线与工作方法 |
1.3.3 论文主要创新点 |
第二章 柳林泉岩溶流域地质背景条件 |
2.1 自然地理 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 地形地貌 |
2.1.3 气象与水文 |
2.1.4 社会经济状况 |
2.2 地质背景条件 |
2.2.1 地层岩性 |
2.2.2 地质构造 |
2.3 柳林泉岩溶地下水系统 |
2.3.1 柳林泉岩溶水系统边界 |
2.3.2 柳林泉岩溶地下水系统特征 |
2.4 地下水类型及赋存特征 |
2.5 补给、径流、排泄条件 |
第三章 柳林泉岩溶流域生态环境条件 |
3.1 植被类型组成与覆盖 |
3.1.1 材料与方法 |
3.1.2 结果 |
3.2 土壤类型组成与分布 |
3.2.1 调查方法 |
3.2.2 结果 |
3.3 土壤地球化学特征 |
3.3.1 材料和方法 |
3.3.2 结果与讨论 |
3.4 本章小结 |
第四章 溶蚀实验及影响因素分析 |
4.1 溶蚀实验及碳汇强度计算 |
4.1.1 材料和方法 |
4.1.2 溶蚀实验结果 |
4.1.3 讨论 |
4.2 土壤次生碳酸盐来源及对溶蚀实验的影响 |
4.2.1 材料和方法 |
4.2.2 结果与分析 |
4.3 土壤系统影响溶蚀与沉积作用发生的机制 |
4.4 本章小结 |
第五章 流域的水化学与同位素特征 |
5.1 取样点的分布与测试 |
5.1.1 取样点基本情况及分布 |
5.1.2 样品分析测试 |
5.2 流域地下水水化学特征 |
5.2.1 物理指标特征 |
5.2.2 离子组分特征 |
5.2.3 水化学类型 |
5.2.4 CO_2分压和饱和指数 |
5.3 碳同位素特征及来源 |
5.3.1 δ~(13)C_(DIC)组成与空间分布 |
5.3.2 基于δ~(13)C的岩溶地下水碳来源及变化 |
5.4 硫同位素特征及来源 |
5.4.1 δ~(34)S组成与空间分布 |
5.4.2 不同来源的SO_4~(2-)所占比例计算 |
5.5 本章小结 |
第六章 硫酸参与溶蚀及岩石风化碳汇通量 |
6.1 地下水中离子组分来源分析 |
6.1.1 地下水离子组分来源识别 |
6.1.2 主要离子的来源 |
6.2 硫酸参与碳酸盐岩溶蚀 |
6.2.1 硫酸参与溶解的水化学证据 |
6.2.2 碳酸和硫酸共同风化碳酸盐岩的δ~(13)C_(DIC)证据 |
6.2.3 硫酸参与溶蚀的比例计算 |
6.3 流域碳汇通量及影响因素 |
6.3.1 流域不同岩石风化过程对CO_2的影响 |
6.3.2 Galy方法计算岩石风化碳汇通量 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与建议 |
7.1 主要结论 |
7.2 建议 |
附录 |
致谢 |
参考文献 |
四、酸沉降对土壤地球化学过程的影响(论文参考文献)
- [1]太湖流域不同介质中钙镁比例变化及环境意义[D]. 张弛. 扬州大学, 2020(04)
- [2]模拟酸雨和施氮对遵义植烟土壤酸化效应研究[D]. 郑梅迎. 中国农业科学院, 2020(01)
- [3]土壤酸碱度调控对内蒙古草原植被群落及养分特征的影响[D]. 张静静. 西北农林科技大学, 2020(02)
- [4]不同土壤退化类型及其调控对土壤微生物的影响机制[D]. 郭安宁. 中国地质大学(北京), 2020(08)
- [5]外源硫输入对草甸草地植物养分吸收和群落结构的影响[D]. 冯雪. 沈阳农业大学, 2020(08)
- [6]基于化学计量学的宁东燃煤电厂周围大气氮硫沉降生态效应研究[D]. 王攀. 宁夏大学, 2020
- [7]模拟酸雨对毛竹阔叶林根系和土壤生态过程的影响[D]. 王楠. 东北林业大学, 2020
- [8]缙云山典型林分土壤环境与土壤呼吸对酸雨的响应[D]. 李一凡. 北京林业大学, 2019(04)
- [9]流域酸化作用对太湖水体钙镁(硬度)的影响[D]. 王瑞. 扬州大学, 2019(02)
- [10]北方半干旱岩溶区岩溶碳汇过程及效应研究 ——以山西柳林泉岩溶流域为例[D]. 黄奇波. 中国地质大学, 2019