【摘要】：氮是構(gòu)成生物必不可少的大量元素,也是生物生存的重要養(yǎng)分來源。陸地生態(tài)系統(tǒng),尤其是溫帶森林多數(shù)是氮限制的。隨著人口的增長和工業(yè)化的加深,活性氮排放增加,大氣氮沉降量不斷提高,適量的氮沉降能夠緩解生態(tài)系統(tǒng)的氮限制,但過量的氮沉降會導(dǎo)致富營養(yǎng)化、酸化、生物多樣性喪失等不利影響。本研究觀測黑龍江涼水國家級自然保護(hù)區(qū)的干濕氮沉降狀況,并在保護(hù)區(qū)的紅松(Pius koraiensis)人工林內(nèi)進(jìn)行氮添加實驗,設(shè)置對照((CK:無氮添加)、低氮(L:20 kg ha-1 yr-1)、中氮(M:40kg ha-1 yr-1)和高氮(H:80 kg haa1 yr-1)四組處理,探究氮添加對紅松人工林土壤氮轉(zhuǎn)化、氧化亞氮排放、氮淋溶損失等的影響。研究結(jié)果表明:(1)保護(hù)區(qū)一年的氮沉降量(不包括含氮氣體)為12.93 kg ha-1,其中無機氮沉降量和有機氮沉降量分別為8.27 kg ha-1和4.66 kg ha-1,分別占全氮比例的64%和36%,且銨態(tài)氮沉降量與硝態(tài)氮沉降量比率為1.3;生長季氮沉降量為11.42 kg ha-1,占全年氮沉降的88.3%,非生長季氮沉降量為1.51 kg ha-1,占全年的11.7%;生長季濕沉降量為9.28 kg ha-1,與降水量存在正相關(guān)關(guān)系(R2=0.87,P0.001),而生長季顆粒物干沉降為2.14 kg ha-1,濕沉降和干沉降在生長季氮沉降中所占比例分別為81.3%和18.7%。(2)紅松人工林土壤初級氮礦化速率為2.8 mg kg-1 d-1且以易分解有機氮的礦化為主,初級硝化速率為5.7 mg kg-1 d-1,且以自養(yǎng)硝化為主;NH4+、NO3-的同化速率以及NO3-異化還原為NH4+速率較低,均不高于0.5 mg kg-1 d-1。施氮組礦化和硝化速率降低,而NH4+、NO3-的同化速率在不同氮處理組變化不同。(3)氮添加顯著增加了 N2O的排放,四年平均的N2O通量從對照的0.009 mg m-2 h-1提高到施氮組的0.039 mg m-2 h-1,生長季平均的N2O累積排放量從對照的0.36 kg·ha-1增加到施氮組的1.57 kg.ha-。地表徑流、土壤溶液中全氮、NH4+、NO3-和溶解性有機氮的濃度隨氮添加的增加顯著提高。土壤氣態(tài)的和液態(tài)的氮損失對氮添加的響應(yīng)敏感,施氮后增加的氮損失和被抑制的硝化、礦化速率表明土壤對施加的氮的直接損失是施肥后增加的無機氮損失的重要來源。
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S714.2
【圖文】：

驗運用Ｍｉｉｌｌｅｒ等改進(jìn)的１５Ｎ示蹤模型（圖２＿１）計算氮的初級轉(zhuǎn)化速率，分解有機氮庫和易分解有機氮庫，且包含了未吸附ＮＨ４＋和吸附態(tài)ＮＨ４該模型同時計算了邋１０項初級氮轉(zhuǎn)化速率，包括氮的礦化－同化周轉(zhuǎn)：化和ＮＨ４＋同化為易分解有機氮以及難分解有機氮的礦化和ＮＨ４＋同化ＮＯｆ相關(guān)的循環(huán)：自養(yǎng)硝化和■ＣＶｗ以及異養(yǎng)硝化和ＮＯｆ同化為難分＋的吸附和釋放過程。該模型通過最優(yōu)化測得的ＮＨ／、Ｎ0ｒ的濃度及其與其模擬值的差異得出初級轉(zhuǎn)化速率。該模型用ＭＣＭＣ邋（Ｍａｒｋｏｖ邋ｃｈａｉｎ法同時地逼近模型中參數(shù)的概率密度函數(shù)，用零級動力學(xué)、一級動力學(xué)一系列動力學(xué)原理計算初級轉(zhuǎn)化速率，用ＡＩＣ邋（Ａｉｋａｉｋｅ邋ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ邋ｃｒｉｔｅ模型。三個平行的序列保證了分析過程中適當(dāng)?shù)牡�，參�?shù)的平均值后的概率密度函數(shù)計算，整個培養(yǎng)期間的平均氮轉(zhuǎn)化速率根據(jù)各轉(zhuǎn)化原理和最終的參數(shù)計算［４１＇９７］。按照９９％和１％的比例將土壤全氮分為難解態(tài)氮，分別除以其各自的礦化速率，所得值分別為難分解態(tài)氮和易分率；以土壤全氮除以土壤初級氮礦化速率的值作為土壤有機氮的周轉(zhuǎn)速

日期（月－日）逡逑Ｄａｔｅ邋（Ｍｏｎｔｈ－ｄａｙ）逡逑圖３－１降水量以及生長季降雨和非生長季冰雪融水中各形態(tài)氮素濃度（ａ）和生長季各形態(tài)逡逑氮素濕沉降量（ｂ）逡逑Ｆｉｇ．邋３－１邋Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ邋ａｎｄ邋Ｎ邋ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ邋ｆｏｒ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋Ｎ邋ｆｏｒｍｓ邋ｉｎ邋ｒａｉｎｆａｌｌ邋ｄｕｒｉｎｇ邋ｇｒｏｗｉｎｇ逡逑ｓｅａｓｏｎ邋ａｎｄ邋ｉｎ邋ｓｎｏｗ－ｉｃｅ邋ｍｅｌｔｉｎｇ邋ｗａｔｅｒ邋ｄｕｒｉｎｇ邋ｎｏｎ－ｇｒｏｗｉｎｇ邋ｓｅａｓｏｎ邋（ａ）？邋ａｎｄ邋ｗｅｔ邋Ｎ邋ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ邋ｆｏｒ逡逑ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋Ｎ邋ｆｏｒｍｓ邋ｄｕｒｉｎｇ邋ｇｒｏｗｉｎｇ邋ｓｅａｓｏｎ邋（ｂ）逡逑３．０邋邐逡逑ｖ邋＝邋１．０４１ｎ（．ｒ邋＋邋２８．７１）邋－邋３．６９逡逑＿邐／Ｔ邋＝０．８７，邋？＜０．００１逡逑５邋２．０邋－逡逑ｂＯ逡逑＿邋ｅ逡逑ｓｔ１－５－邋－ｘ逡逑Ｉｉ0－邐Ｘ逡逑ｉ：ｍ逡逑０．０邋ＬＳ邐１邐１邐１邐１邐？邐１邐

逡逑圖３－４各處理組初級氮轉(zhuǎn)化速率逡逑Ｆｉｇ．邋３－４邋Ｇｒｏｓｓ邋Ｎ邋ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ邋ｒａｔｅｓ邋ａｍｏｎｇ邋ｆｏｕｒ邋ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ邋（ｍｇ邋ｋｇ－１邋ｄ＿１）逡逑不同大寫字母表示９５％置信區(qū)間不重疊，不同小寫字母表示標(biāo)準(zhǔn)差不重疊逡逑Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｕｐｐｅｒｃａｓｅ邋ｌｅｔｔｅｒｓ邋ｉｎｄｉｃａｔｅ邋ｎｏ邋ｏｖｅｒｌａｐ邋ｏｆ邋９５％邋ｃｏｎｆｉｄｅｎｃｅ邋ｉｎｔｅｒｖａｌｓ邋ａｍｏｎｇ邋ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ，逡逑ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｌｏｗｅｒｃａｓｅ邋ｌｅｔｔｅｒｓ邋ｉｎｄｉｃａｔｅ邋ｎｏ邋ｏｖｅｒｌａｐ邋ｏｆ邋ｓｔａｎｄａｒｄ邋ｄｅｖｉａｔｉｏｎｓ邋ａｍｏｎｇ邋ｔｒ

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 賀偉;布仁倉;熊在平;胡遠(yuǎn)滿;;1961—2005年東北地區(qū)氣溫和降水變化趨勢[J];生態(tài)學(xué)報;2013年02期

本文編號：2788199