三峡库区4种树种根际土壤化学性质和酶活性对模拟酸雨的响应

发布时间：2020-07-22 07:25

【摘要】：三峡库区是长江中下游重要的森林生态系统,但该地区长期存在酸雨问题。酸雨会导致湖泊河流水体酸化,阻碍水生动植物生长,导致森林退化,使其生产力降低。此外,库区降水的化学成分正在逐渐改变,酸雨类型正在向混合型以及硝酸型酸雨转化。本研究选取该地区典型树种马尾松、杉木、青冈和毛竹作为研究对象,结合三峡库区的酸雨特征,通过模拟不同浓度(pH=2.5、3.5、4.5)和不同类型(硫酸型、混合型和硝酸型)的酸雨实验,分析短期处理(60d)和长期处理(120d)数据,探究根际土壤化学性质化学性质(土壤pH值、阳离子交换量、交换性盐基离子含量、有机质含量、交换性A13+和H+)以及酶活性(蔗糖酶、脲酶、磷酸酶)对于酸雨的响应机制,为该地区的土壤酸化、森林退化的修复提供理论支撑。主要结论如下:(1)低浓度酸雨短期处理能够增加土壤酶活性,高浓度酸雨降低土壤pH值、有机质含量、阳离子交换量、交换性盐基离子和蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性,对土壤有毒害作用的交换性A13+和H+含量随酸雨浓度升高而升高。(2)土壤有机质对硫酸型酸雨更敏感,土壤阳离子交换量对混合型酸雨更敏感,土壤交换性Na+、K+对硝酸型酸雨更敏感。短期处理中土壤蔗糖酶、脲酶和磷酸酶对硫酸型酸雨更敏感,而在长期处理中3种酶对混合型酸雨更敏感。(3)土壤相对活性大小关系为磷酸酶脲酶蔗糖酶。酸雨作用下,马尾松、杉木和毛竹根际土壤交换性H+、交换性A13+和土壤pH值、交换性盐基离子显著负相关(p0.05)。4种树种根际土壤交换性阳离子与有机质含量有显著相关性(p0.05)。4种树种根际土壤3种酶活性与交换性H+显著相关,马尾松、青冈和毛竹根际土壤3种酶活性与交换性Al3+显著相关(p0.05)。(4)马尾松、杉木根际土壤有机质含量、盐基离子含量最高,对硫酸型酸雨缓冲能力强。短期酸雨处理青冈土壤有机质含量、盐基离子含量均低于其他树种,长期处理下酶活性高于其它树种,在硝酸型酸雨条件下青冈土壤酸缓冲能力较弱,但营养转化能力较强。
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S714
【图文】：

模拟酸雨,土壤化学性质,三峡库区,酶活性

模拟酸雨装置

技术路线图,技术路线,三因素方差分析,数据处理

Ｆｉｇ－邋２．３邋Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ邋ｒｏｕｔｅ逡逑２．４．２数据处理逡逑本研究数据处理采用Ｅｘｃｅｌ，分析前进行数据检验，保证数据有效性，数据单因逡逑素、三因素方差分析、相关性分析采用ＳＰＳＳ２２．０，数据出图采用Ｏｒｉｇｉｎ９．０。逡逑１０逡逑

酸雨,土壤,模拟酸雨

３．１逦土壤ｐＨ值对模拟酸雨的响应逡逑３．１．１逦土壤ｐＨ值对酸雨浓度的响应逡逑如图３．１所示，模拟酸雨浓度对土壤ｐＨ值有显著作用，随着酸雨浓度降低，土逡逑壤ｐＨ值显著增高（ｐ＜０．０５）。酸雨浓度越大，酸雨处理下土壤ｐＨ值与对照组的土逡逑壤ｐＨ值差值也越大。高浓度酸雨处理中，其与对照组处理差值分别达到０．６５邋（６０ｄ）逡逑和０．７７邋（１２０ｄ），低浓度酸雨处理中，其与对照组处理差值分别仅有０．１４邋（６０ｄ）和０．１７逡逑（１２０ｄ）。在短期处理（６０ｄ）中，对照处理ｐＨ值与低浓度酸雨处理下的土壤值无显逡逑著差异，而长期处理（１２０ｄ）结果显示，对照组与低浓度酸雨处理有显著差异，差异逡逑达到０．７７个单位（ｐ＜０．０５）。逡逑ｒ￣ｌ６０ｄＭｌ２０ｄ逡逑ｉｌｌ邋｜１邋［１１逡逑Ｍｉｌ逡逑对照逦高逦中等逦低逡逑酸甫浓度逡逑图３．１邋土壤ｐＨ值对酸雨浓度的响应逡逑Ｆｉｇ邋３．１邋Ｒｅｓｐｏｎｓｅ邋ｏｆ邋ｓｏｉｌ邋ｐＨ邋ｔｏ邋ａｃｉｄ邋ｒａｉｎ邋ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ逡逑注：对照、高浓度、中等浓度、低浓度酸雨分别对应模拟酸雨ｐＨ值为５．６、２．５、３．５、逡逑４．５，下同。逡逑３．１．２逦土壤ｐＨ值对酸雨类型的响应逡逑如图３．２所示，模拟酸雨类型对土壤ｐＨ值有显著作用。在短期处理（６０ｄ）中，逡逑硝酸型酸雨作用下土壤ｐＨ值显著低于其他处理

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