氮沉降模擬方式對(duì)草原生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力和多樣性的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-11-20 05:14
隨著人類(lèi)活動(dòng)的加劇,大氣中含氮化合物越來(lái)越多,大氣氮沉降量也日益增多。大氣氮沉降會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成諸如生產(chǎn)力提高和生物多樣性下降等影響。自然界大氣氮沉降具有兩個(gè)非常明顯的特點(diǎn):(1)氮沉降成分復(fù)雜,大致分為有機(jī)氮和無(wú)機(jī)氮兩類(lèi),且這兩種類(lèi)型的氮在不同的生態(tài)系統(tǒng)中比例不同;(2)大氣氮沉降是時(shí)刻發(fā)生的,降雨時(shí)沉降量大,平日無(wú)降雨時(shí)沉降量相對(duì)較少。然而,我們現(xiàn)有的大部分關(guān)于大氣氮沉降的研究忽略了這兩個(gè)特點(diǎn),其一,大部分的氮沉降模擬研究?jī)H使用有機(jī)氮或者無(wú)機(jī)氮,很少有研究會(huì)將無(wú)機(jī)氮和有機(jī)氮配合施用;其二,現(xiàn)有研究均是采用每年進(jìn)行一次或者多次添加氮肥來(lái)研究大氣氮沉降,這與真實(shí)的時(shí)刻發(fā)生的氮沉降模式不符。針對(duì)這兩個(gè)現(xiàn)存的主要問(wèn)題,我們?cè)趦?nèi)蒙古草原設(shè)計(jì)了兩個(gè)研究來(lái)探究現(xiàn)有研究能否準(zhǔn)確模擬大氣氮沉降對(duì)草原生態(tài)系統(tǒng)的影響。第一個(gè)研究設(shè)計(jì)了5個(gè)不同的無(wú)機(jī)氮和有機(jī)氮配施比例(IN:ON):0:10、3:7、5:5、7:3、10:0,以此探究不同的IN:ON對(duì)草原生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力和多樣性的影響;第二個(gè)研究使用釋放肥料方式與大氣氮沉降模式極為相似的緩釋肥,與普通的速效肥進(jìn)行對(duì)比,分別設(shè)置7個(gè)氮添加水平:2.5、5、7...
【文章來(lái)源】:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:50 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
研究技術(shù)路線圖
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文第三章無(wú)機(jī)氮和有機(jī)氮配施對(duì)草原生態(tài)系統(tǒng)的影響16圖3-8凋落物、PAR、pH和銨濃度對(duì)物種豐富變化的影響Fig3-8Theeffectsoflitter、PAR、pHandNH4+-Nonsoilinorganic-Ncontent3.2討論自然氮沉降既包括無(wú)機(jī)氮也包括有機(jī)氮,其中有機(jī)氮含量約30%(CORNELL2011)。不同配比的無(wú)機(jī)氮和有機(jī)氮對(duì)生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力和多樣性的影響是否有差異仍舊未知。若無(wú)機(jī)氮和有機(jī)氮對(duì)生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力和多樣性的影響不同,那么以前僅施用無(wú)機(jī)氮或者有機(jī)氮進(jìn)行氮沉降模擬研究的結(jié)果的準(zhǔn)確度需進(jìn)行重新評(píng)估。我們?cè)诖诉M(jìn)行了不同配比有機(jī)氮和無(wú)機(jī)氮對(duì)草原生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力和多樣性的研究,研究結(jié)果表明不同配比的無(wú)機(jī)氮和有機(jī)氮對(duì)草原生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的影響沒(méi)有差異,但對(duì)物種豐富度的影響有差異。3.2.1無(wú)機(jī)氮和有機(jī)氮配施對(duì)草原生產(chǎn)力的影響三年的研究結(jié)果表明,所有的IN:ON添加草原的ANPP均會(huì)增加,該結(jié)果與前人研究的結(jié)果相似(BAIetal.,2010;MIDOLOetal.,2019;ZHANGetal.,2014;ZONGetal.,2016)。與對(duì)照相比,不同IN:ON處理下,草原群落的ANPP增加量在52.83%~80.17%之間。進(jìn)一步證明了氮素是草原生態(tài)系統(tǒng)的限制因子之一。不同的IN:ON處理之間,ANPP無(wú)顯著差異,這表明在我們研究的草原生態(tài)系統(tǒng)中,10gm-2yr-1的氮添加水平下,無(wú)機(jī)氮和有機(jī)氮對(duì)草原生產(chǎn)力的影響是相同的。但在農(nóng)業(yè)研究中,大多數(shù)的無(wú)機(jī)氮和有機(jī)氮對(duì)農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)等的影響并不相同(吳榮等,2018;伍曉軒等,2019)。我們的研究結(jié)果與此不同的原因可能是由于草原和農(nóng)田中氮肥用量以及氮肥添加方式不同所致,一般情況下,農(nóng)業(yè)中的用氮量遠(yuǎn)大于進(jìn)行氮沉降模擬研究時(shí)的氮肥用量,那么用氮量足夠大時(shí),無(wú)機(jī)氮和有機(jī)氮可能會(huì)對(duì)生產(chǎn)力產(chǎn)生不同的影響。在未來(lái)的與研究中,在研究無(wú)機(jī)氮和
表示P<0.001。Errorbarsindicatestandarderror(SE,n=6).Differentcapital/lowercaselettersindicatesignificantdifferenceamongtreatments(P<0.05).SignificantdifferencesbetweenNtypearereportedas:*,P<0.05;**,P<0.01;***,P<0.001.4.1.8凋落物、光照、pH和銨濃度對(duì)物種豐富變化的影響GBM的分析結(jié)果顯示,影響物種豐富變化的各種因素中,光合有效輻射的影響最大,其對(duì)物種豐富度下降的解釋程度達(dá)到43.41%。繼凋落物生物量的影響之后,銨態(tài)氮、凋落物和pH濃度對(duì)物種豐富度的影響分別達(dá)到24.09%、21.47%和14.35%(圖3-8)。圖4-8凋落物、PAR、pH和銨濃度對(duì)物種豐富變化的影響Fig4-8Theeffectsoflitter、PAR、pHandNH4+-Nonsoilinorganic-Ncontent
本文編號(hào):3506641
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
研究技術(shù)路線圖
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文第三章無(wú)機(jī)氮和有機(jī)氮配施對(duì)草原生態(tài)系統(tǒng)的影響16圖3-8凋落物、PAR、pH和銨濃度對(duì)物種豐富變化的影響Fig3-8Theeffectsoflitter、PAR、pHandNH4+-Nonsoilinorganic-Ncontent3.2討論自然氮沉降既包括無(wú)機(jī)氮也包括有機(jī)氮,其中有機(jī)氮含量約30%(CORNELL2011)。不同配比的無(wú)機(jī)氮和有機(jī)氮對(duì)生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力和多樣性的影響是否有差異仍舊未知。若無(wú)機(jī)氮和有機(jī)氮對(duì)生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力和多樣性的影響不同,那么以前僅施用無(wú)機(jī)氮或者有機(jī)氮進(jìn)行氮沉降模擬研究的結(jié)果的準(zhǔn)確度需進(jìn)行重新評(píng)估。我們?cè)诖诉M(jìn)行了不同配比有機(jī)氮和無(wú)機(jī)氮對(duì)草原生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力和多樣性的研究,研究結(jié)果表明不同配比的無(wú)機(jī)氮和有機(jī)氮對(duì)草原生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的影響沒(méi)有差異,但對(duì)物種豐富度的影響有差異。3.2.1無(wú)機(jī)氮和有機(jī)氮配施對(duì)草原生產(chǎn)力的影響三年的研究結(jié)果表明,所有的IN:ON添加草原的ANPP均會(huì)增加,該結(jié)果與前人研究的結(jié)果相似(BAIetal.,2010;MIDOLOetal.,2019;ZHANGetal.,2014;ZONGetal.,2016)。與對(duì)照相比,不同IN:ON處理下,草原群落的ANPP增加量在52.83%~80.17%之間。進(jìn)一步證明了氮素是草原生態(tài)系統(tǒng)的限制因子之一。不同的IN:ON處理之間,ANPP無(wú)顯著差異,這表明在我們研究的草原生態(tài)系統(tǒng)中,10gm-2yr-1的氮添加水平下,無(wú)機(jī)氮和有機(jī)氮對(duì)草原生產(chǎn)力的影響是相同的。但在農(nóng)業(yè)研究中,大多數(shù)的無(wú)機(jī)氮和有機(jī)氮對(duì)農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)等的影響并不相同(吳榮等,2018;伍曉軒等,2019)。我們的研究結(jié)果與此不同的原因可能是由于草原和農(nóng)田中氮肥用量以及氮肥添加方式不同所致,一般情況下,農(nóng)業(yè)中的用氮量遠(yuǎn)大于進(jìn)行氮沉降模擬研究時(shí)的氮肥用量,那么用氮量足夠大時(shí),無(wú)機(jī)氮和有機(jī)氮可能會(huì)對(duì)生產(chǎn)力產(chǎn)生不同的影響。在未來(lái)的與研究中,在研究無(wú)機(jī)氮和
表示P<0.001。Errorbarsindicatestandarderror(SE,n=6).Differentcapital/lowercaselettersindicatesignificantdifferenceamongtreatments(P<0.05).SignificantdifferencesbetweenNtypearereportedas:*,P<0.05;**,P<0.01;***,P<0.001.4.1.8凋落物、光照、pH和銨濃度對(duì)物種豐富變化的影響GBM的分析結(jié)果顯示,影響物種豐富變化的各種因素中,光合有效輻射的影響最大,其對(duì)物種豐富度下降的解釋程度達(dá)到43.41%。繼凋落物生物量的影響之后,銨態(tài)氮、凋落物和pH濃度對(duì)物種豐富度的影響分別達(dá)到24.09%、21.47%和14.35%(圖3-8)。圖4-8凋落物、PAR、pH和銨濃度對(duì)物種豐富變化的影響Fig4-8Theeffectsoflitter、PAR、pHandNH4+-Nonsoilinorganic-Ncontent
本文編號(hào):3506641
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