模拟氮沉降和添加生物炭对毛竹林土壤可溶性有机碳、氮的影响

模拟氮沉降和添加生物炭对毛竹林土壤可溶性有机碳、氮的影响

论文摘要

土壤可溶性有机质(DOM)是陆地生态系统中最活跃、最易移动的物质之一且在碳、氮循环中起着重要作用。DOM的频繁流失会对周围环境产生负面影响,氮沉降会影响DOM的流失,但目前生物炭对大气氮沉降在毛竹林土壤中可溶性有机碳(DOC)或可溶性有机氮(DON)流失作用的影响尚不清楚。在本研究中,我们探究了不同生物炭(0 t hm-2,20 t hm-2和40 t hm-2)和氮沉降(N30:30 kg·hm-2·yr–1、N60:60 kg·hm-2·yr–1、N90:90 kg·hm-2·yr–1、对照组:0 kg·hm-2·yr–1)在不同经营方式下毛竹林土壤DOC和DON含量的季节变化以及流失的影响。主要研究结果为:(1)DOC含量、DON含量和DOC流失率均呈明显的季节性变化:DOC和DON含量在夏季的最高,而在冬季最低;DOC流失率在春季最低,在夏季最高。(2)氮沉降显著降低了春季和夏季的DOC和DON含量(P<0.05),但对冬季影响不显著;除春季外,氮沉降总体上增加了DOC和DON的流失率。(3)集约经营显著降低了春季DOC和DON含量以及夏季的DOC含量,但集约经营和氮沉降的复合作用却显著增加了春季和冬季的DOC和DON含量(P<0.05)。(4)生物炭显著降低了春季、秋季和冬季的DOC流失率,但对DON的影响不显著。(5)生物炭可以减轻氮沉降引起的毛竹林土壤DOC和DON流失,但对DOC与DON的作用不一致。本研究表明,氮沉降在一定程度上会促进毛竹林土壤DOC和DON的流失,同时,也会降低土壤对其的保持能力,而经营方式和生物炭均在一定程度上会减缓氮沉降的消极作用。另外,毛竹林土壤的DOC和DON流失在不同季节呈现不同的规律。因此,在利用生态模型估算毛竹林生态系统中氮沉降对土壤DOC和DON的影响时应考虑经营方式和季节变化,并且生物炭的应用是减轻大气氮沉降影响的一种有效途径。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 文献综述
  •   1.1 土壤可溶性有机质
  •   1.2 氮沉降
  •     1.2.1 氮沉降对土壤生态的影响
  •     1.2.2 氮沉降对土壤可溶性有机碳、氮的影响
  •   1.3 生物炭
  •     1.3.1 生物炭对土壤理化性质的影响
  •     1.3.2 生物炭对土壤可溶性有机碳、氮的影响
  •   1.4 经营方式
  •     1.4.1 经营方式对毛竹林土壤理化性质的影响
  •     1.4.2 经营方式对土壤可溶性有机碳、氮的影响
  •   1.5 研究的目的和意义
  • 2 实验方案与方法
  •   2.1 技术路线
  •   2.2 样地概况和生物炭特征
  •   2.3 实验设计
  •   2.4 样品采集和处理
  •   2.5 样品测定方法
  •     2.5.1 土壤质量含水率的测定
  •     2.5.2 土壤可溶性有机碳的测定
  •     2.5.3 土壤可溶性有机氮的测定
  •   2.6 数据分析
  • 3 氮沉降和经营方式对毛竹林土壤可溶性有机碳、氮含量的影响
  •   3.1 研究结果
  •     3.1.1 氮沉降和经营方式对毛竹林土壤可溶性有机碳含量的影响
  •     3.1.2 氮沉降和经营方式对毛竹林土壤可溶性有机氮含量的影响
  •     3.1.3 氮沉降和经营方式对毛竹林土壤铵态氮、硝态氮、可溶性总氮含量的影响
  •     3.1.4 氮沉降和经营方式的交互作用对毛竹林土壤可溶性有机碳、氮含量的影响
  •   3.2 讨论
  •     3.2.1 氮沉降对毛竹林土壤可溶性有机碳、氮含量的影响
  •     3.2.2 经营方式对毛竹林土壤可溶性有机碳、氮含量的影响
  •     3.2.3 氮沉降和经营方式交互作用对毛竹林土壤可溶性有机碳、氮含量的影响
  • 4 氮沉降和生物炭对毛竹林土壤可溶性有机碳、氮流失的影响
  •   4.1 研究结果
  •     4.1.1 氮沉降和生物炭对毛竹林土壤可溶性有机碳流失的影响
  •     4.1.2 氮沉降和生物炭对毛竹林土壤可溶性有机氮流失的影响
  •     4.1.3 氮沉降、生物炭和季节之间的交互作用对毛竹林土壤可溶性有机碳、氮流失的影响
  •   4.2 讨论
  •     4.2.1 氮沉降对毛竹林土壤可溶性有机碳、氮流失的影响
  •     4.2.2 生物炭对毛竹林土壤可溶性有机碳、氮流失的影响
  •     4.2.3 氮沉降、生物炭和季节对毛竹林土壤可溶性有机碳、氮流失的影响
  • 5 结论
  • 6 问题与展望
  • 参考文献
  • 个人简介
  • 致谢
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 雷赵枫

    导师: 宋新章

    关键词: 氮沉降,生物炭,毛竹,土壤可溶性有机碳,模拟土柱淋溶实验

    来源: 浙江农林大学

    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,林业,林业

    单位: 浙江农林大学

    基金: 国家自然科学基金面上资助(31470529,31270517)

    分类号: S714.2;S795.7

    DOI: 10.27756/d.cnki.gzjlx.2019.000292

    总页数: 52

    文件大小: 2138k

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