模拟氮沉降对糖槭凋落叶分解及养分释放的影响

摘要

糖槭(Acer saccharum)是槭树科槭属落叶乔木，原产北美洲，因树形高大雄伟、叶形秀丽多彩，具有很强的观赏性，被我国引入主要作为园林景观树种。合肥市地处我国南方酸沉降的重点区域，为研究氮沉降对城市园林树木凋落物分解和养分释放的影响，本文以7年生糖槭人工林地的凋落叶为研究对象，采用喷施NH4NO3溶液模拟氮沉降的方法，测定对照组(N0，0g N/m2/yr)、低氮组(N5，5gN/m2/yr)和高氮组(N10，10g N/m2/yr)3个处理水平下的糖槭凋落叶分解速率以及养分动态变化规律，探讨其分解过程以及土壤养分对氮沉降的响应特征，为进一步分析氮沉降对城市森林生态系统的养分循环提供理论依据。结果表明：
　　(1)模拟氮沉降处理后的前6个月内促进了糖槭凋落叶的分解，在第6-12月，随着分解时间的增加，5g N/m2/yr氮肥促进糖槭凋落叶的分解，10g N/m2/yr氮肥则起抑制作用。
　　(2)凋落叶分解模型y=ae-kt拟合结果良好。N0、N5、N10周转期分别为2.58a、2.40a、2.81a。较对照相比，低浓度氮沉降缩短了凋落叶分解时间，高浓度氮沉降则延长了分解时间。
　　(3)经过1年的模拟氮沉降处理，N0组凋落叶含C量高于N5、N10，N5、N10组含C量比对照组低23.43％～31.82％，可知模拟氮沉降处理整体上降低了凋落叶含C量。模拟氮沉降增加了糖槭凋落叶含氮量，且与氮沉降水平成正比。N5、N10组氮含量的平均值较N0组高9.38％～16.67％，与对照组存在极显著差异(P＜0.01)，N10处理含N量显著高于N5(P＜0.05)。模拟氮沉降导致C/N比值下降。
　　(4)通过相关性分析得知，糖槭凋落叶N含量与分解速率之间存在极显著相关性，说明糖槭凋落叶的含N量是影响其分解的主要因素。
　　(5)模拟氮沉降处理后，改变了C、N元素的释放模式，经N0、N10处理的C、N元素均表现为淋溶-富集-释放模式。N5处理下的C元素释放模式为富集-释放，N元素为直接释放。
　　(6)在凋落叶分解过程中，C残留率与干质量残留率之间相关性极显著(P＜0.01)，N残留率与干质量残留率之间呈极显著正相关(P＜0.01)。凋落叶C/N比值与干质量残留率之间的相关性极显著增强(P＜0.01)。
　　(7)模拟氮沉降在糖槭凋落叶分解过程中降低了土壤含C量，各土壤层含C量均表现为N0＞N5＞N10，相同氮沉降处理下，土壤含C量均表现为0-5cm＞5-10cm＞10-15cm。凋落叶分解过程增加了土壤含N量，同一氮沉降水平下，不同土壤层N含量大小为:0-5cm＞5-10cm＞10-15cm。相同土壤层的N含量则为N10＞N5＞N0。土壤各层C/N比值与氮沉降水平成反比，5-10cm土壤层C/N比值最小。
　　(8)土壤中的C、N含量、C/N比值变化与凋落叶养分含量显著相关，且随着土壤深度的增加相关性有所下降。

目录

声明

致谢

摘要

1 文献综述

1．1 研究背景

1．2 森林凋落物研究进展

1．2．1 森林凋落物

1．2．2 影响凋落物分解的因素

1．3 氮沉降研究进展

1．4 氮沉降对凋落物分解的影响

1．4．1 氮沉降对凋落物分解的直接影响

1．4．2 氮沉降对凋落物分解的间接影响

2 引言

2．1 研究目的及意义

2．2 研究内容

3 研究区概况与研究方法

3．1 研究区概况

3．1．1 试验地概况

3．1．2 试验设计

3．2 研究方法

3．2．1 模拟氮沉降

3．2．2 凋落物收集及分解

3．2．3 C、N含量的测定方法

3．2．4 数据分析

3．3 技术路线

4 结果与分析

4．1 模拟氮沉降对糖槭凋落叶分解的影响

4．1．1 氮沉降对干重残留率的影响

4．1．2 凋落叶分解指数模型

4．2 模拟氮沉降对糖槭凋落叶C、N、C／N含量的影响

4．2．1 氮沉降对糖槭凋落叶中C含量的影响

4．2．2 氮沉降对糖槭凋落叶中N含量的影响

4．2．3 氮沉降对凋落叶中C／N比值的影响

4．2．4 分解过程中凋落叶C、N、C／N的含量变化与分解速率之间的关系

4．3 模拟氮沉降对凋落叶分解过程中C、N残留率和释放模式的影响

4．3．1 氮沉降对凋落叶中C元素残留率和释放模式的影响

4．3．2 氮沉降对凋落叶中N元素残留率和释放模式的影响

4．3．3 凋落叶分解过程中C、N残留率和C／N与干质量残留率之间的关系

4．4 糖槭凋落叶分解对土壤C、N、C／N含量的影响

4．4．1 凋落物分解对不同土层含C含量的影响

4．4．2 凋落物分解对不同土层含N含量的影响

4．4．3 凋落物分解对不同土层C／N比值的影响

4．4．4 凋落叶中C、N、C／N含量与土壤中C、N、C／N含量之间的关系

5 讨论与结论

5．1 讨论

5．1．1 模拟氮沉降对糖槭凋落叶分解的影响

5．1．2 模拟氮沉降对糖槭凋落叶C、N含量以及C／N比值的影响

5．1．3 模拟氮沉降对凋落叶分解过程中C、N残留率和释放模式的影响

5．1．4 糖槭凋落叶分解对土壤C、N含量以及C／N比值的影响

5．2 结论

参考文献

作者简介