秦岭火地塘林区不同海拔和坡位森林土壤NO通量研究

摘要

氮氧化物在大气化学性质中起着关键作用。虽然一氧化氮(NO)在对流层中存在的时间相对较短，但它对局部以及区域的大气光化学反应具有重要的影响。对区域和全球NO库存进行估算时，不仅要考虑自然和人为因素排放的NO，还应该强调土壤是NO的重要排放源。土壤NO通量随着土壤温度和水分的变化而变化很大，但它们之间的关系很复杂，迄今为止没有明确的结论。因此，需要在不同的气候条件下长时间研究这些关系，并覆盖每个地区的不同季节。本研究选取秦岭火地塘林区不同海拔(1560～2160m)有代表性的5个森林样地以及油松林不同坡位的3个样地，采用静态箱—氮氧化物分析仪法对其土壤NO通量进行1a（2014年10月至2015年10月）的监测。主要研究结论如下:
　　(1)土壤NO排放主要集中在植物生长季（2015年4月至2015年9月），但整个观测期NO排放保持在较低水平。在非生长季（2014年10月至2015年3月），大部分样地的NO排放先减少后增加，而且监测有NO吸收。不同海拔NO年排放总量在0.02～0.19 kg·ha-1·yr-1之间。除华山松外，NO年排放总量随海拔的升高而减少。不同坡位土壤NO年排放通量在中坡位最高（0.11 kg·ha-1·yr-1），上坡位次之(0.09 kg·ha-1·yr-1)，下坡位最低（0.06 kg·ha-1·yr-1）。
　　(2)不同海拔5个样地土壤NO通量均与地温显著正相关（P＜0.05）。华山松林土壤NO排放与土壤孔隙充水率（20-40cm）呈负相关(P＜0.05)。油松林土壤NO排放与土壤铵态氮含量负相关(P＜0.05)。上坡位土壤NO通量与地温和WFPS显著正相关(P＜0.05);中坡位土壤NO通量与地温极显著正相关(P＜0.01)，与铵态氮含量显著负相关(P＜0.05);下坡位NO通量与地温和硝态氮含量显著正相关(P＜0.05)。
　　(3)土壤温度是影响土壤NO通量的主要因子。除油松林外，各样地的土壤孔隙充水率都低于60％，可以推断，硝化反应是本地区NO的重要生成源，但受到降雨和土壤有机质等理化性质的影响又伴随有反硝化过程。

目录

论文说明

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 研究背景

1．2 国内外研究概况

1．2．1 森林土壤NO产生的机理及其影响因素

1．2．2 地形因素对NO通量的影响

1．3 研究的目的和意义

1．4 研究内容

1．5 技术路线

第二章 研究区概况和研究方法

2．1 研究区概况

2．2 研究方法

2．2．1 样地选择

2．2．2 NO通量监测

2．2．3 野外环境因子监测

2．2．4 室内土壤理化性质分析

2．3 数据处理

第三章 不同海拔森林土壤NO通量及其影响因素

3．1 不同海拔NO通量季节变化动态

3．1．1 不同海拔NO通量动态

3．1．2 全年NO通量估算

3．2 不同海拔土壤环境因子的变化

3．2．1 土壤温度

3．2．2 土壤含水量

3．2．3 土壤矿质氮

3．3 影响不同海拔NO通量的土壤环境因子

3．3．1 土壤温度与NO通量

3．3．2 土壤含水量与NO通量

3．3．3 土壤矿质氮与NO通量

3．3．4 土壤因素的综合作用对NO通量的影响

3．4 小结

第四章 不同坡位森林土壤NO通量及其影响因素

4．1 不同坡位NO通量季节变化动态

4．1．1 不同坡位NO通量动态

4．1．2 全年NO通量的估算

4．2 不同坡位土壤环境因子的变化

4．2．1 土壤温度

4．2．2 土壤含水量

4．2．3 土壤矿质氮

4．3 不同坡位NO通量的影响因素

4．3．1 土壤温度与NO通量

4．3．2 土壤含水量与NO通量

4．3．3 土壤矿质氮与NO通量

4．3．4 土壤因素的综合作用对NO通量的影响

4．4 小结

第五章 讨论与结论

5．1 讨论

5．1．1 不同海拔森林土壤NO通量

5．1．2 不同坡位森林土壤NO通量

5．2 结论

参考文献

致谢

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