毛乌素沙地油蒿群落土壤呼吸对短期氮素和水分添加的响应
发布时间：2020-12-17 20:36
随着人类活动（例如化石燃料燃烧、过度放牧）的加剧,其对全球气候变化的影响也日益显著,以大气氮沉降增加和降雨格局变异为代表的全球变化驱动因子的波动,对全球陆地生态系统碳（C）循环的影响也日益显著。与此同时,作为陆地生态系统的第二大通量,加之其对环境变化的极端敏感性,土壤呼吸在区域及全球尺度上的C循环过程中发挥着关键作用。全球陆地面积的41%为干旱半干旱地区,荒漠生态系统作为该地区的重要组成部分,由于受到氮素和水分条件的严重制约,决定了其对未来全球氮、水格局的改变势必会产生强烈的响应,进而对荒漠生态系统的C循环和C平衡产生巨大的影响。因此,深入探究荒漠生态系统土壤呼吸在全球变化驱动因子控制下的响应过程和内在机理,对于预测区域及全球C循环具有重要意义。本研究以毛乌素沙地典型的灌木群落——油蒿（Artemisia ordosica）群落为研究对象,通过一个生长季（2015年5月～9月）的短期氮素和水分添加野外控制试验（包括3个氮素添加处理:0、10、60kgNha-1 yr.1;3种增雨情形:自然降雨、增雨20%、增雨40%）,对荒漠生态系统的土壤环境和土壤呼吸及其组分的响应规律进行了初步探索...
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３－１试验布设图??Ｆｉｇ．?３－１?Ａ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｄｅｓｉｇｎ??注：Ｗ〇、Ｗｈ?Ｗ２分别为三种降雨情形：自然降雨、增雨２０°／
３．２．实验设计??实验于２０１４年１０月在毛乌素沙地西南缘的宁夏盐池定位站站区油蒿群落中开??展，采用完全随机区组试验设计（图３－１）。共有３个区组，２７个试验小区，每个小??区的大小为５?ｍｘ?５?ｍ，小区与小区之间留有ｌｍ宽的间隔。在每个区组中，共设计??两个因素９个处理（３种降雨情形：自然降雨、增雨２０％、增雨４０％；?３个氮添加水??平：０、１０、６０?ｋｇ?Ｎ?ｈａ＇１?ｙｒ－１），每个处理３个重复。??Ｂｌｏｃｋ！?Ｂｌｏｃｋ２?Ｂｌｏｃｋ３??ｗ０?Ｘ?Ｎ０?ｗ，?Ｘ?Ｎ：?Ｗ２?Ｘ?Ｎ〇?Ｗ〇?Ｘ?Ｎ２?Ｗｊ?Ｘ?Ｎ：?Ｗ〇?ｘ?Ｎ，?Ｗ，?ｘ?Ｎ，??Ｗ，?ｘ?Ｎ〇?Ｗ２?ｘ?Ｎ〇?Ｗ〇?ｘ?Ｎ２?Ｗｔ?ｘ?Ｎ，?ｗｏ?ｘ?Ｎｉ?Ｗ］?ｘ?Ｎ２?Ｗ〇?ｘ?Ｎ〇??Ｉ??｜＿ｉ＿??■?■Ｉ?■■丁１??Ｗ０?ｘ?Ｎｉ?Ｗ，?ｘ?Ｎ，?Ｗ〇?ｘ?Ｎ〇?Ｗ！?ｘ?Ｎ〇?Ｗ〇?ｘ?Ｎ２?Ｗ，?ｘ?Ｎ〇?Ｗ２?ｘ?Ｎ〇?￣?５?ｍ??？?５ｍ
?添加９次，７月和８月分别添加３次，５月，６月和９月各１次，具体的增雨日期见??图３－３，试验期间，２０１５年研究区全年降雨量为２８８?ｍｍ。根据表３－１，Ｗ〇处理：不??进行任何增雨处理，为自然降雨量；Ｗｉ处理：利用喷灌系统在每个样方中每次约增??雨６．３ｍｍ，整个生长季增雨总计约５７ｍｍ；?Ｗ２处理：利用喷灌系统在每个样方中每??次约增雨１２．７?ｍｍ，整个生长季增雨总计约１１４?ｍｍ。为了不改变当年的降雨格局，??在一次降雨之后的一天再进行增雨处理。??根据表３－１，?Ｎｉ处理：称取１４．２９ｇ硝酸铵（ＮＨ４Ｎ０３）溶于１０Ｌ水（相当于０．０３５??ｍｏｌＮＬ－１）；?Ｎ２处理：称取８５．７１ｇ硝酸铵溶于１０Ｌ水（相当于（ＵｌＯｍｏｌＮＩ／１）；?Ｎｏ??处理：该处理为对照处理，不添加氮，仅添加等量的水。为了模拟自然大气氮沉降过??程，本研究采用多次施氮的方式，在生长季节的每个月初，使用喷雾器进行施氮处理。??Ｍ＾Ｉ?！?１?１１?１?１１?１??宕－??■〇?１／５?＿??Ｅ?＾??Ｅ??暖??ＳＳ?？?－?Ｉ?Ｉ?｜??￣Ｉ￣?￣Ｉ￣?Ｉ?￣??１５０?２００?２５０??日期?／?Ｄａｙ?ｏｆ?ｙｅａｒ??图３－３?２０Ｉ５年生长季日降雨量动态
【参考文献】：
期刊论文
[1]降雨引起的干湿交替对土壤呼吸的影响:进展与展望[J]. 李新鸽,韩广轩,朱连奇,陈超男. 生态学杂志. 2019(02)
[2]土壤呼吸组分对气候变暖的响应研究进展[J]. 马志良,赵文强,刘美,朱攀,刘庆. 应用生态学报. 2018(10)
[3]降水和氮沉降对草地生态系统碳循环影响研究进展[J]. 张晓琳,翟鹏辉,黄建辉. 草地学报. 2018(02)
[4]低氧胁迫对水稻幼苗根系功能和氮代谢相关酶活性的影响[J]. 徐春梅,陈丽萍,王丹英,陈松,章秀福,石庆华. 中国农业科学. 2016(08)
[5]全球变化与陆地生态系统碳循环研究进展[J]. 宋冰,牛书丽. 西南民族大学学报(自然科学版). 2016(01)
[6]土壤非生物CO2通量对土壤温度的响应[J]. 法科宇,张宇清,刘加彬,吴斌,秦树高,刘振. 中国沙漠. 2015(06)
[7]植物根系呼吸研究方法及影响因素研究进展[J]. 丁杰萍,罗永清,周欣,岳祥飞,连杰. 草业学报. 2015(05)
[8]固沙植被区土壤呼吸对反复干湿交替的响应[J]. 赵蓉,李小军,赵洋,杨昊天. 生态学报. 2015(20)
[9]固沙植被区两类结皮斑块土壤呼吸对降雨脉冲的响应[J]. 赵蓉,李小军,赵洋,杨昊天,李刚. 中国沙漠. 2015(02)
[10]基于CMIP5多模式结果评估人类活动对全球典型干旱半干旱区气候变化的影响[J]. 李春香,赵天保,马柱国. 科学通报. 2014(30)
博士论文
[1]毛乌素沙地土壤CO2通量及其环境影响因素[D]. 法科宇.北京林业大学 2015
硕士论文
[1]中国陆地生态系统碳循环几个关键过程的研究[D]. 谢薇.南京信息工程大学 2014
本文编号：2922668
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３－１试验布设图??Ｆｉｇ．?３－１?Ａ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｄｅｓｉｇｎ??注：Ｗ〇、Ｗｈ?Ｗ２分别为三种降雨情形：自然降雨、增雨２０°／
３．２．实验设计??实验于２０１４年１０月在毛乌素沙地西南缘的宁夏盐池定位站站区油蒿群落中开??展，采用完全随机区组试验设计（图３－１）。共有３个区组，２７个试验小区，每个小??区的大小为５?ｍｘ?５?ｍ，小区与小区之间留有ｌｍ宽的间隔。在每个区组中，共设计??两个因素９个处理（３种降雨情形：自然降雨、增雨２０％、增雨４０％；?３个氮添加水??平：０、１０、６０?ｋｇ?Ｎ?ｈａ＇１?ｙｒ－１），每个处理３个重复。??Ｂｌｏｃｋ！?Ｂｌｏｃｋ２?Ｂｌｏｃｋ３??ｗ０?Ｘ?Ｎ０?ｗ，?Ｘ?Ｎ：?Ｗ２?Ｘ?Ｎ〇?Ｗ〇?Ｘ?Ｎ２?Ｗｊ?Ｘ?Ｎ：?Ｗ〇?ｘ?Ｎ，?Ｗ，?ｘ?Ｎ，??Ｗ，?ｘ?Ｎ〇?Ｗ２?ｘ?Ｎ〇?Ｗ〇?ｘ?Ｎ２?Ｗｔ?ｘ?Ｎ，?ｗｏ?ｘ?Ｎｉ?Ｗ］?ｘ?Ｎ２?Ｗ〇?ｘ?Ｎ〇??Ｉ??｜＿ｉ＿??■?■Ｉ?■■丁１??Ｗ０?ｘ?Ｎｉ?Ｗ，?ｘ?Ｎ，?Ｗ〇?ｘ?Ｎ〇?Ｗ！?ｘ?Ｎ〇?Ｗ〇?ｘ?Ｎ２?Ｗ，?ｘ?Ｎ〇?Ｗ２?ｘ?Ｎ〇?￣?５?ｍ??？?５ｍ
?添加９次，７月和８月分别添加３次，５月，６月和９月各１次，具体的增雨日期见??图３－３，试验期间，２０１５年研究区全年降雨量为２８８?ｍｍ。根据表３－１，Ｗ〇处理：不??进行任何增雨处理，为自然降雨量；Ｗｉ处理：利用喷灌系统在每个样方中每次约增??雨６．３ｍｍ，整个生长季增雨总计约５７ｍｍ；?Ｗ２处理：利用喷灌系统在每个样方中每??次约增雨１２．７?ｍｍ，整个生长季增雨总计约１１４?ｍｍ。为了不改变当年的降雨格局，??在一次降雨之后的一天再进行增雨处理。??根据表３－１，?Ｎｉ处理：称取１４．２９ｇ硝酸铵（ＮＨ４Ｎ０３）溶于１０Ｌ水（相当于０．０３５??ｍｏｌＮＬ－１）；?Ｎ２处理：称取８５．７１ｇ硝酸铵溶于１０Ｌ水（相当于（ＵｌＯｍｏｌＮＩ／１）；?Ｎｏ??处理：该处理为对照处理，不添加氮，仅添加等量的水。为了模拟自然大气氮沉降过??程，本研究采用多次施氮的方式，在生长季节的每个月初，使用喷雾器进行施氮处理。??Ｍ＾Ｉ?！?１?１１?１?１１?１??宕－??■〇?１／５?＿??Ｅ?＾??Ｅ??暖??ＳＳ?？?－?Ｉ?Ｉ?｜??￣Ｉ￣?￣Ｉ￣?Ｉ?￣??１５０?２００?２５０??日期?／?Ｄａｙ?ｏｆ?ｙｅａｒ??图３－３?２０Ｉ５年生长季日降雨量动态
【参考文献】：
期刊论文
[1]降雨引起的干湿交替对土壤呼吸的影响:进展与展望[J]. 李新鸽,韩广轩,朱连奇,陈超男. 生态学杂志. 2019(02)
[2]土壤呼吸组分对气候变暖的响应研究进展[J]. 马志良,赵文强,刘美,朱攀,刘庆. 应用生态学报. 2018(10)
[3]降水和氮沉降对草地生态系统碳循环影响研究进展[J]. 张晓琳,翟鹏辉,黄建辉. 草地学报. 2018(02)
[4]低氧胁迫对水稻幼苗根系功能和氮代谢相关酶活性的影响[J]. 徐春梅,陈丽萍,王丹英,陈松,章秀福,石庆华. 中国农业科学. 2016(08)
[5]全球变化与陆地生态系统碳循环研究进展[J]. 宋冰,牛书丽. 西南民族大学学报(自然科学版). 2016(01)
[6]土壤非生物CO2通量对土壤温度的响应[J]. 法科宇,张宇清,刘加彬,吴斌,秦树高,刘振. 中国沙漠. 2015(06)
[7]植物根系呼吸研究方法及影响因素研究进展[J]. 丁杰萍,罗永清,周欣,岳祥飞,连杰. 草业学报. 2015(05)
[8]固沙植被区土壤呼吸对反复干湿交替的响应[J]. 赵蓉,李小军,赵洋,杨昊天. 生态学报. 2015(20)
[9]固沙植被区两类结皮斑块土壤呼吸对降雨脉冲的响应[J]. 赵蓉,李小军,赵洋,杨昊天,李刚. 中国沙漠. 2015(02)
[10]基于CMIP5多模式结果评估人类活动对全球典型干旱半干旱区气候变化的影响[J]. 李春香,赵天保,马柱国. 科学通报. 2014(30)
博士论文
[1]毛乌素沙地土壤CO2通量及其环境影响因素[D]. 法科宇.北京林业大学 2015
硕士论文
[1]中国陆地生态系统碳循环几个关键过程的研究[D]. 谢薇.南京信息工程大学 2014
本文编号：2922668
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