氮添加對(duì)針葉凋落葉和土壤非甲烷碳?xì)渫康挠绊?/H1>
發(fā)布時(shí)間：2020-11-15 05:07
非甲烷碳?xì)浠衔?Non-methane hydrocarbons,NMHCs)是大氣中一類(lèi)大氣復(fù)合污染物重要的前體物,參與光化學(xué)反應(yīng),影響全球碳循環(huán)。目前對(duì)于森林生態(tài)系統(tǒng)NMHCs的研究主要集中在森林植物林冠層,而森林地表作為NMHCs的一個(gè)重要源尚缺乏關(guān)注。由于人類(lèi)活動(dòng)的增加,導(dǎo)致進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的活性氮遠(yuǎn)超自然界氮負(fù)荷。過(guò)量氮沉降會(huì)影響森林土壤生態(tài)過(guò)程,最終改變地表NMHCs通量。因此,研究氮沉降對(duì)森林土壤和凋落葉NMHCs通量的影響具有重要的生態(tài)環(huán)境意義。本研究選取2種南亞熱帶常見(jiàn)樹(shù)種馬尾松(Pinus massoniana)和杉木(Cunninghamia lanceolata)凋落葉和森林土壤作為研究對(duì)象。依據(jù)福建省自然氮沉降量約為30 kg N ha-1 a-1,本研究設(shè)置2個(gè)不同氮水平,即對(duì)照(CK)和施氮(NI),以硝酸銨溶液的形式分別添加0 kg N ha-1 a-1和60 kg N ha-1 a-1,每個(gè)處理均設(shè)3個(gè)重復(fù)。設(shè)置3種不同土壤處理,即無(wú)凋落葉純土壤(Bare Soil,BS)、馬尾松凋落葉加土壤(Pinus massoniana litter and Soil,PS)和杉木凋落葉加土壤(Cunninghamia lanceolata litter and Soil,CS),每個(gè)處理設(shè)置 3 個(gè)重復(fù)。保持土壤濕度為其最大持水量的60%,培養(yǎng)溫度為30 ℃,整個(gè)周期共294天。氣體樣品用動(dòng)態(tài)箱法收集,共采集10批樣品。NMHCs采用Entech 7200預(yù)濃縮和Agilent 7890 B/5977 GC-MS聯(lián)用儀進(jìn)行分析。研究結(jié)果表明:(1)氮添加對(duì)NMHCs通量的影響因NMHCs種類(lèi)不同而存在差異。整體而言,氮添加促進(jìn)了 NMHCs的釋放。就NMHCs累積釋放量而言,同一凋落葉處理下不同種類(lèi)NMHCs通量結(jié)果顯示:首先,BS和CS處理結(jié)果類(lèi)似,對(duì)照組烷烴、烯烴和芳香烴三者累積釋放量之間無(wú)顯著差異,氮處理組芳香烴累積釋放量顯著高于烷烴和烯烴,意味著氮添加可促進(jìn)BS和CS處理芳香烴的釋放。其次,對(duì)于PS處理來(lái)說(shuō),對(duì)照組中烯烴累積釋放量(2578.63 ± 363.12 μmolm-2)烷烴累積釋放量(1059.51 ± 1462.84 μmolm-2)芳香烴累積釋放量(427.28 ± 604.68 μmol m-2),氮添加組中烯烴累積釋放量也顯著大于另外二者,達(dá)到了 5028.97 ±391.92μmolm-2,且兩氮水平之間烯烴累積釋放量存在顯著差異(p0.05),意味著氮添加可顯著促進(jìn)PS處理烯烴的釋放。(2)不同凋落葉之間NMHCs釋放量有一定的差異。凋落葉分解過(guò)程中不同凋落葉之間所釋放的NMHCs并無(wú)明顯差異,但就NMHCs釋放累積量而言,無(wú)氮添加對(duì)照組中,PS處理下烯烴累積通量顯著高于另兩種處理(p0.05),達(dá)到2578.63 ±363.12 μmolm-2,意味著無(wú)氮添加(自然)情況下,馬尾松凋落葉是地表烯烴的主要來(lái)源;氮添加組中,烯烴累積通量大小順序?yàn)?馬尾松凋落葉處理(5028.97±391.92 μmol m-2)杉木凋落葉加土壤處理(385.79 ± 242.92 μmol m-2)無(wú)凋落葉純土壤處理(-373.30± 163.51 μmol m-2),且馬尾松凋落葉處理烯烴累積量顯著高于對(duì)照組,說(shuō)明氮添加顯著促進(jìn)馬尾松凋落葉處理的烯烴釋放。(3)凋落葉分解前期NMHCs通量值大于后期�？傮w而言,NMHCs通量達(dá)到最值的時(shí)間集中在凋落葉分解前期。首先,就烷烴而言,BS處理下,對(duì)照組和氮添加組分別在凋落葉分解第20天時(shí)達(dá)到最大值(535.95 ± 541.63 pmol m~(-2) s~(-1))和最小值(-232.57 ± 127.93 pmolm~(-2) s~(-1));CS處理下,對(duì)照組和氮添加組烷烴通量達(dá)到最小值的時(shí)間分別在凋落葉分解第 38 天(-244.43 ± 98.04 pmol m~(-2) s~(-1))和第 10 天(-132.79± 221.46 pmol m~(-2) s~(-1));PS處理下,對(duì)照組和氮添加組的烷烴通量分別在凋落葉分解第10天達(dá)到最低值(-161.14 ±28.50 pmol m~(-2) s~(-1))和最大值(278.97 ± 245.47 pmolm-2s-1)。其次,就烯烴而言,BS處理下,對(duì)照組和氮添加組烯烴通量分別在凋落葉分解第20天達(dá)到最大值(72.07 ± 82.32 pmol m~(-2) s~(-1))和最小值(-51.75 ± 52.89 pmol m~(-2) s~(-1))。最后,就芳香烴而言,PS處理下,對(duì)照組芳香烴通量最低值(-93.05± 151.27 prmol m~(-2) s~(-1))出現(xiàn)在第38天,氮添加組通量最大值(317.94±58.90pmol m~(-2) s~(-1))出現(xiàn)在第 10 天。
【學(xué)位單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：S714
【部分圖文】：
圖３－１不同凋落葉處理和不同氮水平對(duì)烷烴通量的影響??不同小寫(xiě)字母表示同一凋落葉處理下，不同氮水平之間有顯著差異（ｐ＜ａ〇５），??不同大寫(xiě)字母表示同一氮水平下，不同凋落葉處理之間有顯著差異（ｐ＜ａ〇５）。（下同）??凋落葉分解第２０天時(shí)，氮處理對(duì)烷烴通量均無(wú)顯著影響。??在凋落葉分解第３８天時(shí)，在無(wú)凋落葉純土壤處理下，兩氮水平之間存在顯??１５??
圖３－２不同凋落葉處理和不同氮水平對(duì)烯烴通量的影響??在凋落葉分解第２０天時(shí)，在無(wú)凋落葉純土壤處理下，兩氮水平之間存在顯??著差異（／Ｋ０．０５），說(shuō)明無(wú)凋落葉純土壤處理下，不同氮水平之間烯烴通量存在??顯著差異。??在凋落葉分解第３８天時(shí)，氮處理對(duì)烯烴通量無(wú)顯著影響。??凋落葉分解第６１天時(shí)，在馬尾松凋落葉加土壤處理下，兩氮水平之間存在??顯著差異（ｐ＜〇．〇５），且無(wú)凋落葉純土壤處理下，兩氮水平之間烯烴通量也存在??顯著差異，說(shuō)明同一凋落葉處理下，不同氮水平之間烯烴通量存在顯著差異。??凋落葉分解第８６天時(shí)，杉木凋落葉加土壤和馬尾松凋落葉加土壤處理下，??兩氮水平之間存在顯著差異（ｐ＜〇．〇５），施氮處理使杉木凋落葉加土壤處理由吸??收烯烴變?yōu)獒尫畔N，由烯烴“匯”變?yōu)椤霸础�，相反使馬尾松凋落葉加土壤處理由??釋放烯烴變?yōu)槲障N，由烯烴“源”變?yōu)椤皡R”，說(shuō)明不同氮水平之間烯烴通量存??在顯著差異。??凋落葉分解第１５１天時(shí)，馬尾松凋落葉加土壤處理下，烯烴通量在兩氮水平??
圖３－３不同凋落葉處理和不同氮水平對(duì)芳香烴通量的影響??凋落葉分解第８６天時(shí)，無(wú)凋落葉純土壤處理和杉木凋落葉加土壤處理下，??芳香烴通量在兩氮水平之間均存在顯著差異（／Ｋ０．０５），施氮處理使無(wú)凋落葉加??土壤和杉木凋落葉加土壤處理由吸收芳香烴變?yōu)獒尫欧枷銦N，由芳香烴“匯”變?yōu)??“源”，相反使馬尾松凋落葉加土壤處理由釋放芳香烴變?yōu)槲辗枷銦N，由芳香烴??“源”變?yōu)椤皡R”，說(shuō)明施氮處理顯著促進(jìn)無(wú)凋落葉純土壤和杉木凋落葉加土壤兩種??處理的芳香烴釋放，而抑制了馬尾松凋落葉加土壤處理芳香烴的釋放。??凋落葉分解第１５１天時(shí)，三種凋落葉處理下，兩氮水平之間均存在顯著差異??（ｐ＜０．０５），施氮處理顯著抑制了無(wú)凋落葉純土壤和杉木凋落葉加土壤兩種處理??下的芳香烴釋放作用，由芳香烴的“源”變?yōu)椤皡R”，相反地施氮處理顯著促進(jìn)了馬??尾松凋落葉處理下芳香烴的釋放，由芳香烴的“匯”變?yōu)椤霸础保f(shuō)明施氮處理促進(jìn)??無(wú)凋落葉純土壤和杉木凋落葉加土壤兩種處理下的芳香烴的吸收作用，促進(jìn)馬尾??松凋落葉處理下芳香烴的釋放作用。??凋落葉分解第２０８天時(shí)，氮處理對(duì)芳香烴通量無(wú)顯著影響。??凋落葉分解第２４５天時(shí)，三種凋落葉處理下，芳香烴通量在兩氮水平之間均??
【參考文獻(xiàn)】
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2 鄭麗麗;郭萍萍;易志剛;;鼎湖山典型森林土壤苯系物通量對(duì)模擬氮沉降的響應(yīng)[J];生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào);2015年03期
3 李勝藍(lán);方晰;項(xiàng)文化;孫偉軍;張仕吉;;湘中丘陵區(qū)4種森林類(lèi)型土壤微生物生物量碳氮含量[J];林業(yè)科學(xué);2014年05期
4 趙彤;閆浩;蔣躍利;黃懿梅;安韶山;;黃土丘陵區(qū)植被類(lèi)型對(duì)土壤微生物量碳氮磷的影響[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2013年18期
5 郁培義;朱凡;宿少鋒;王志勇;閆文德;;氮素添加對(duì)樟樹(shù)林紅壤微生物的影響[J];環(huán)境科學(xué);2013年08期
6 蔡玉婷;黃永芳;張?zhí)?肖輝林;李躍林;;模擬氮沉降對(duì)木荷人工幼林地土壤氮素、碳素和微生物量垂直分布的影響[J];生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào);2013年05期
7 王晶苑;張心昱;溫學(xué)發(fā);王紹強(qiáng);王輝民;;氮沉降對(duì)森林土壤有機(jī)質(zhì)和凋落物分解的影響及其微生物學(xué)機(jī)制[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2013年05期
8 方熊;劉菊秀;張德強(qiáng);劉世忠;褚國(guó)偉;趙亮;;降水變化、氮添加對(duì)鼎湖山主要森林土壤有機(jī)碳礦化和土壤微生物碳的影響[J];應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào);2012年04期
9 王暉;莫江明;魯顯楷;薛璟花;李炯;方運(yùn)霆;;南亞熱帶森林土壤微生物量碳對(duì)氮沉降的響應(yīng)[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2008年02期
10 謝旻;王體健;江飛;楊修群;;NO_x和VOC自然源排放及其對(duì)中國(guó)地區(qū)對(duì)流層光化學(xué)特性影響的數(shù)值模擬研究[J];環(huán)境科學(xué);2007年01期
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1 吳旺旺;凋落葉分解過(guò)程模擬氮沉降對(duì)土壤酶活性的影響[D];福建農(nóng)林大學(xué);2016年
2 黃幸然;凋落葉分解過(guò)程模擬氮沉降對(duì)土壤微生物的影響[D];福建農(nóng)林大學(xué);2016年
本文編號(hào)：2884377
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【學(xué)位單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：S714
【部分圖文】：
圖３－１不同凋落葉處理和不同氮水平對(duì)烷烴通量的影響??不同小寫(xiě)字母表示同一凋落葉處理下，不同氮水平之間有顯著差異（ｐ＜ａ〇５），??不同大寫(xiě)字母表示同一氮水平下，不同凋落葉處理之間有顯著差異（ｐ＜ａ〇５）。（下同）??凋落葉分解第２０天時(shí)，氮處理對(duì)烷烴通量均無(wú)顯著影響。??在凋落葉分解第３８天時(shí)，在無(wú)凋落葉純土壤處理下，兩氮水平之間存在顯??１５??
圖３－２不同凋落葉處理和不同氮水平對(duì)烯烴通量的影響??在凋落葉分解第２０天時(shí)，在無(wú)凋落葉純土壤處理下，兩氮水平之間存在顯??著差異（／Ｋ０．０５），說(shuō)明無(wú)凋落葉純土壤處理下，不同氮水平之間烯烴通量存在??顯著差異。??在凋落葉分解第３８天時(shí)，氮處理對(duì)烯烴通量無(wú)顯著影響。??凋落葉分解第６１天時(shí)，在馬尾松凋落葉加土壤處理下，兩氮水平之間存在??顯著差異（ｐ＜〇．〇５），且無(wú)凋落葉純土壤處理下，兩氮水平之間烯烴通量也存在??顯著差異，說(shuō)明同一凋落葉處理下，不同氮水平之間烯烴通量存在顯著差異。??凋落葉分解第８６天時(shí)，杉木凋落葉加土壤和馬尾松凋落葉加土壤處理下，??兩氮水平之間存在顯著差異（ｐ＜〇．〇５），施氮處理使杉木凋落葉加土壤處理由吸??收烯烴變?yōu)獒尫畔N，由烯烴“匯”變?yōu)椤霸础�，相反使馬尾松凋落葉加土壤處理由??釋放烯烴變?yōu)槲障N，由烯烴“源”變?yōu)椤皡R”，說(shuō)明不同氮水平之間烯烴通量存??在顯著差異。??凋落葉分解第１５１天時(shí)，馬尾松凋落葉加土壤處理下，烯烴通量在兩氮水平??
圖３－３不同凋落葉處理和不同氮水平對(duì)芳香烴通量的影響??凋落葉分解第８６天時(shí)，無(wú)凋落葉純土壤處理和杉木凋落葉加土壤處理下，??芳香烴通量在兩氮水平之間均存在顯著差異（／Ｋ０．０５），施氮處理使無(wú)凋落葉加??土壤和杉木凋落葉加土壤處理由吸收芳香烴變?yōu)獒尫欧枷銦N，由芳香烴“匯”變?yōu)??“源”，相反使馬尾松凋落葉加土壤處理由釋放芳香烴變?yōu)槲辗枷銦N，由芳香烴??“源”變?yōu)椤皡R”，說(shuō)明施氮處理顯著促進(jìn)無(wú)凋落葉純土壤和杉木凋落葉加土壤兩種??處理的芳香烴釋放，而抑制了馬尾松凋落葉加土壤處理芳香烴的釋放。??凋落葉分解第１５１天時(shí)，三種凋落葉處理下，兩氮水平之間均存在顯著差異??（ｐ＜０．０５），施氮處理顯著抑制了無(wú)凋落葉純土壤和杉木凋落葉加土壤兩種處理??下的芳香烴釋放作用，由芳香烴的“源”變?yōu)椤皡R”，相反地施氮處理顯著促進(jìn)了馬??尾松凋落葉處理下芳香烴的釋放，由芳香烴的“匯”變?yōu)椤霸础保f(shuō)明施氮處理促進(jìn)??無(wú)凋落葉純土壤和杉木凋落葉加土壤兩種處理下的芳香烴的吸收作用，促進(jìn)馬尾??松凋落葉處理下芳香烴的釋放作用。??凋落葉分解第２０８天時(shí)，氮處理對(duì)芳香烴通量無(wú)顯著影響。??凋落葉分解第２４５天時(shí)，三種凋落葉處理下，芳香烴通量在兩氮水平之間均??
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本文編號(hào)：2884377
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