N 沉降增加对森林生态系统地表 土壤动物群落的影响

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【文献解读氮沉降加速了热带森林土壤固碳】

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【文献解读氮沉降加速了热带森林土壤固碳】You will never be able to wake up somebody who pretends to be asleep, nor will you satisfy an ungrateful soul."文献解读"专题·第12篇编辑 | 飞鸟4375字 | 12分钟阅读原名:Nitrogendeposition accelerates soil carbon sequestration in tropical forests译名:氮沉降加速了热带森林土壤固碳期刊:PNAS2020年影响因子:11.2055年影响因子:12.291发表时间:2021年4月第一作者:Lu, Xiankai通讯作者:Lu, Xiankai;Vitousek, Peter M.第一单位:中国科学院华南植物园DOI: 10.1073/pnas.2020790118导读陆地生态系统碳固存对缓解全球气候变化具有重要作用。

虽然热带森林对全球碳循环产生了不成比例的巨大影响,但随着全球氮沉降的增加,地下土壤碳储量的变化仍然是一个有待解决的问题,因为氮供应往往不会限制热带森林的生长。

本文通过在一个富含氮的热带原始森林中进行10多年的连续施氮试验,量化了土壤碳固存。

结果表明,长期施氮使土壤C储量增加了7-21%,这主要是由于C输出通量减少和物理保护机制的影响,而有机质的化学组成没有改变。

meta分析进一步证实了过量N输入引起的土壤C固存是热带森林的普遍现象。

值得注意的是,由于施氮条件下C/N比一致,土壤固N与土壤固C保持同步。

研究结果表明,过量N沉降可促进成熟热带森林的地下C固存,这对预测未来陆地碳汇对人为CO2升高和N沉降的影响具有重要意义。

本文进一步发展了一个概念模型假说,描述了在N限制和N富集生态系统中,土壤碳固存是如何在长期氮沉降下发生的,提出了将N沉降和N循环纳入陆地C循环模式的方向,以提高从温带系统扩散到热带系统N沉降增强的C汇强度的可预测性。

大气氮沉降对生态系统功能影响

大气氮沉降对生态系统功能影响

大气氮沉降对生态系统功能影响大气氮沉降是指大气中的氮化合物进入陆地和水体的过程。

氮沉降的来源主要是人类活动,例如工业排放、农业施氮和交通运输导致的氮氧化物排放等。

随着近几十年来人类活动的不断增加,大气氮沉降已经成为全球性的环境问题。

不仅对自然生态系统产生了影响,也对农业生产和人类健康带来了一系列问题。

大气氮沉降对生态系统功能产生的影响主要体现在以下几个方面:1. 土壤生物多样性和生态系统结构:大气氮沉降可以改变土壤中的氮素含量,从而影响土壤细菌、真菌和其他微生物的组成和丰度。

一些研究发现,氮沉降会导致土壤中硝酸盐和铵盐的积累,从而抑制一些土壤细菌和真菌的生长和活动,降低土壤微生物的多样性。

这对土壤的养分循环和有机质分解过程产生了直接和间接的影响,进而影响整个生态系统的稳定性和结构。

2. 生物地球化学循环:氮是生物地球化学循环的关键元素之一。

大气氮沉降使得陆地生态系统中氮循环过程发生改变。

持续的氮沉降可以导致土壤中氮素积累过高,从而改变植物的氮磷比例。

研究表明,在高氮沉降条件下,植物更多地吸收氮而减少对磷的吸收,这可能导致土壤磷的损失和植物的营养失衡。

此外,氮沉降还可能导致水体中氮的过度富集,引起水体富营养化问题,对水生生态系统造成负面影响。

3. 植物生长和生产力:氮是植物生长和生产力的重要限制因素之一。

适量的氮可以促进植物的生长和养分吸收,但过高的氮沉降则可能对植物产生负面影响。

研究表明,高氮沉降可以引发植物的氮饱和,导致植物对氮的吸收能力下降,同时还可能导致植物叶片的叶绿素含量减少和叶片的老化加速。

这些变化可能会降低植物的生长速率和光合作用效率,从而对生态系统的碳吸收和生产力产生直接影响。

4. 生物多样性和生态系统稳定性:氮沉降的变化不仅会对土壤中的微生物群落和植物群落造成影响,还会对生态系统的物种多样性和功能多样性产生影响。

研究发现,高氮沉降可以导致一些特定物种的繁荣,从而改变生态系统中的物种组成和相对丰度。

大气氮沉降 森林生态系统 物种 功能 多样性 机制

大气氮沉降 森林生态系统 物种 功能 多样性 机制

大气氮沉降森林生态系统物种功能多样性机制大气氮沉降森林生态系统物种功能多样性机制_____________________________________________________________________森林是生态系统中最重要的组成部分,其物种多样性和功能多样性为全球生态系统提供了重要的服务和功能。

大气氮沉降对森林生态系统物种多样性和功能多样性有重要的影响,从而影响森林生态系统的稳定性和可持续性。

因此,了解大气氮沉降对森林生态系统物种多样性和功能多样性的影响,对于森林生态系统的可持续发展具有重要意义。

一、大气氮沉降对森林生态系统物种多样性的影响1、影响物种数量大气氮沉降会影响森林物种数量。

在较低的氮沉降量下,树木物种数量会减少,而在较高的氮沉降量下,物种数量会增加。

此外,大气氮沉降会影响其他生物物种的数量,这取决于大气氮沉降的量和变化。

2、影响物种多样性大气氮沉降会影响森林物种的多样性。

一般来说,较高的氮沉降量会促进植物的生长,使其变得更加多样化;而较低的氮沉降量会阻碍植物的生长,使其多样性减少。

此外,大气氮沉降也会影响其他生物物种的多样性。

二、大气氮沉降对森林生态系统功能多样性的影响1、影响土壤肥力大气氮沉降会影响土壤肥力,从而影响森林生态系统功能多样性。

在较低的氮沉降量下,土壤中的有机质含量减少,使土壤肥力下降;而在较高的氮沉降量下,土壤中的有机质含量增加,使土壤肥力上升。

2、影响生物多样性大气氮沉降会影响森林中生物的多样性,从而影响森林生态系统的功能多样性。

较低的氮沉降会阻碍小型动物的生存和发育,而较高的氮沉降则会造成小型动物过度繁衍,从而对其他物种造成竞争压力。

三、大气氮沉降对森林生态系统机制的影响1、影响凋落叶返回机制凋落叶返回机制是一个重要的机制,它促进了土壤有机质含量的保存。

然而,大气氮沉降会影响凋落叶返回机制。

在较低的氮沉降量下,凋落叶将不能正常返回土壤;而在较高的氮沉降量下,凋落叶将过度返回土壤,从而影响土壤有机质含量。

氮沉降增加对原始阔叶红松林蚯蚓种类和数量的影响

氮沉降增加对原始阔叶红松林蚯蚓种类和数量的影响

氮沉降增加对原始阔叶红松林蚯蚓种类和数量的影响吴娜娜;钱虹;郑璐;李亚峰【摘要】Nitrogen deposition is one of the major environmental factors affecting the biogeochemical cycles of terrestrial biogenic elements. The increase of nitrogen deposition may increase the carbon storage in the litter and soil. In this study, earthworm species and density were investigated by hand picking method and square soil sampler in a mixed broad-leaf Korean pine forest in Changbai Mountain, China after 6 years of N addition (ambient+N50 kg·hm-2·a-1) treatment. Meanwhile, litter and soil layer of organic carbon and nitrogen content were determined by an element analyzer. The results of the study showed that in control and nitrogen addition plots, earthworm species and density distribution pattern was similar. The 4 species of earthworms were observed. Eiseniafoetida and Pheretima sp. were epigeics. Drawidachangbaiensis was endogeics and anecics. Enchytraeidae spp. was earthwomenchytraeidae larvae. Among them, the density of Eiseniafoetida was the largest, and it could reach 25 individuals·m-2. The density of Drawida-changbaiensis was 6 individuals·m-2, and the density of Pheretima sp. was smallest. The total density of three functional groups was 23 individuals·m-2 in the control plots and 31 individuals·m-2 in the nitrogen plots, respectively. Thus, there were no significant dif-ferences (P=0.238) in the species and density of earthworms in control and nitrogen addition plots in Changbai Mountain. In the four layers of litter and soil, the total carbon was not affected bynitrogen addition, and total nitrogen was not significantly changed. The results improve our ability to estimate carbon sequestration potential of forest soil and build a global carbon cycle model under future climate change especially elevated N deposition.%氮沉降是影响陆地生源要素生物地球化学循环的主要环境因子之一。

模拟氮沉降对杨树人工林土壤动物类群结构的影响

模拟氮沉降对杨树人工林土壤动物类群结构的影响
( 1 . 江苏省东台林场 , 江苏 盐城 2 2 4 2 4 2 ; 2 . 南京林业大学森林资源与环境学院 , 江苏 南京 2 1 0 0 3 7)
摘要 : 氮沉 降过量会导致一系列严重 的全球性 生态问题 , 研究氮沉 降对 土壤 动物群落结 构 的影 响 , 对 于明晰土壤动 物群落受大气氮沉 降加剧 产生的响应机理有重要意义 。通过模拟 氮沉 降试 验 , 研究 了不 同氮沉 降浓度下 土壤动物 群落特征 的变化规律 。试 验结果表 明 : 甲螨亚 目( O r i b a t i d a ) , 前气 门亚 目( P r o s t i g m a t a ) , 弹尾 纲 ( C o l l e mb o l a ) , 寡毛
Z H A N G T i e . S U O , Z H A O X i a o — l o n g , G U O Q i n . d o n g , Z H A O H u i . a r i n , T A N Y a n , F A N H u a n ,
第4 0卷 第 6期 2 0 1 3年 1 2月
江 苏 林 业 科 技 J o u r n a l o fJ i a n g s u F o r e s t r y S c i e n c e &T e c h n o l o g y
V o 1 . 40 N o.6
GE Z hi . we i . RUAN Ho n g — hu a
( 1 . D o n g t a i F o r e s t F a r m, Y a n c h e n g 2 2 4 2 4 2 , C h i n a ; 2 . C o l l e g e o f F o r e s t R e s o u r c e& E n v i r o n m e n t , N a n j i n g F o r e s t r y U n i v e r s i t y , N a n j i n g 2 1 0 0 3 7, C h i n a )

大气氮沉降研究进展

大气氮沉降研究进展

大气氮沉降研究进展一、本文概述随着人类活动的不断增加,大气氮沉降现象日益严重,已成为全球性的环境问题。

大气氮沉降主要源于人类活动产生的氮氧化物和氨气等含氮物质的排放,它们在大气中经过一系列化学反应后,以气态或颗粒态形式沉降到地表,对生态系统产生深远影响。

本文旨在全面综述大气氮沉降的研究进展,包括其来源、沉降机制、生态环境效应以及调控策略等方面,以期为深入理解大气氮沉降的生态环境影响及制定有效的减排和调控措施提供科学依据。

文章首先回顾了大气氮沉降的主要来源,包括农业活动、工业排放、交通运输以及自然源等。

在此基础上,文章重点分析了大气氮沉降的沉降机制,包括气态氮氧化物的干沉降和湿沉降,以及颗粒态氮的沉降过程。

文章还探讨了大气氮沉降对生态系统的影响,包括对植物生长、水体酸化、土壤质量以及生物多样性等方面的影响。

文章提出了针对大气氮沉降的调控策略,包括减少氮氧化物和氨气的排放、提高能源利用效率、发展绿色农业等。

本文旨在通过对大气氮沉降研究进展的全面梳理和综合分析,为相关领域的学者和政策制定者提供有益的参考,以推动大气氮沉降问题的深入研究和有效治理。

二、大气氮沉降的来源和类型大气氮沉降,是指大气中的氮元素通过各种过程降落到地球表面的现象。

这一过程的来源和类型多种多样,直接影响着地球生态系统的氮循环和生物地球化学过程。

大气氮沉降的主要来源可以分为自然源和人为源。

自然源主要包括土壤释放、生物固氮、雷电作用等。

其中,土壤释放是由于土壤中的氮素在微生物的作用下被转化为气态氮,进而释放到大气中。

生物固氮则是由某些微生物(如豆科植物根瘤菌)通过固氮酶的作用,将大气中的氮气转化为氨的过程。

雷电作用则是在雷电放电过程中,氮气与氧气反应生成氮氧化物,进而参与大气氮沉降。

人为源则主要来自于农业活动、工业生产、能源消费等。

农业活动中,氮肥的过量使用以及农作物的残茬燃烧都会产生大量的氮氧化物,进而排放到大气中。

工业生产过程中,特别是化工、钢铁、电力等行业,会产生大量的氮氧化物废气。

模拟氮沉降对温带森林土壤线虫群落组成和代谢足迹的影响

模拟氮沉降对温带森林土壤线虫群落组成和代谢足迹的影响

模拟氮沉降对温带森林土壤线虫群落组成和代谢足迹的影响程云云;孙涛;王清奎;梁文举;张晓珂【摘要】Previous studies have shown that nitrogen deposition has a significant effect on the composition and diversity of soil nematode community.However,most studies focused on the effect of inorganic nitrogen,and the influences of different forms of N on soil nematode communities remained unclear.Based on the five-year simulated N-deposition experiment,we investigated the effects of N deposition on soil nematode communities.Four treatments,including the control (no nitrogen addition;CK),inorganic N (NH4NO3;IN),organic N (urea and glycine1:1;ON),and mixed nitrogen (inorganic and organic N at the ratio of7:3,MN),were studied.The soil nematodes were collected using the shallow basin method.The soil chemical properties,such as pH,potentiometry,soil water content (oven drying method) and elemental composition,were tested.The trophic composition,funnel analysis,and metabolic footprints were analyzed to understand the effect of different forms of N on soil nematode functional diversity.A total of 50 genera were classified.Of these 29,37,34,and 29 genera were included in the CK,IN,MN,and ON treatments,respectively.Rotylenchus and Macroposthonia were the dominant groups in all treatments.The results showed that IN,ON,and MN significantly increased the content of nitrate nitrogen compared with CK.The total numbers of nematodes in all treatments were not significantly different.MN significantly decreased the abundance of fungivorescompared with IN,while ON increased that of omnivores-pared with CK,the IN treatment increased the diversity index (H') of soil nematodes.Furthermore,IN significantly increased the evenness index (J') compared with CK and MN.The dominance index (λ) was the highest in the MN treatment,and the nematode channel ratios in all treatments were more than 0.75,indicating that the process of soil decomposition occurs mainly through a bacterial-based energy channel.The results of the nematode funnel analysis indicated that the structure index in the CK and ON treatments was high,while the enrichment index was low,showing that the degree of interference was low and the soil food-web tended to be structured.The enrichment and structure indices of nematode communities in the ON and MN treatments were more than 50,indicating the stability of food web in the soil.The metabolic footprint and biomass carbon of fungivores were the highest in the IN treatments among all treatments.ON and MN significantly increased the metabolic footprint and biomass carbon of omnivores-predators.All results indicated that N deposition with different forms of nitrogen fertilization affected not only the composition of a soil nematode community,but also its metabolic footprints.Our findings contribute to understanding the response mechanism of temperate forests to nitrogen deposition.%已有研究表明氮沉降可显著影响土壤线虫群落组成和多样性.然而,目前大多数研究集中在无机氮沉降的影响,而对于不同氮素形态对土壤线虫群落影响的研究还不是很清楚.利用运行5年的模拟氮沉降试验平台,开展了4个氮添加处理即对照(无氮添加,CK)、无机氮(硝酸铵,IN),有机氮(尿素和甘氨酸1:1混合,ON)和混合氮(无机氮和有机氮7:3混合,MN)添加对温带森林土壤线虫群落组成和多样性的影响研究,采用浅盘法分离线虫,土壤性质如pH、含水量、全碳全氮分别采用电位法、烘干法和元素分析仪法进行测定,应用营养类群组成、区系分析和代谢足迹分析不同形态氮沉降下土壤线虫群落结构特征.共分离线虫50个属,其中在CK样地中共发现29个属,在IN,ON和MN处理中分别发现线虫属37个,34个和29个,盘旋属Rotylenchus和大节片属Macroposthonia在所有处理中均为优势属.结果表明,与CK相比,IN处理、ON处理和MN处理均显著增加了土壤硝态氮含量.与无机氮相比,混合氮处理显著降低了食真菌线虫数量,有机氮处理显著增加了捕食杂食性线虫数量.与对照相比,无机氮处理显著增加了线虫多样性指数(H'),IN处理的均匀度指数(J)显著高于CK和MN处理,混合氮处理对应的优势度指数(A)显著高于其他3个处理.在CK和ON处理,线虫的结构指数(SI)较高,富集指数(EI)较低,表明这两个处理的土壤受干扰程度较小,食物网处于结构化状态.在IN和MN处理,土壤线虫富集指数和结构指数均较高(>50),表明食物网稳定成熟.食真菌线虫代谢足迹和生物量碳在无机氮处理最高.有机氮和混合氮处理显著增加了捕食杂食性线虫代谢足迹和生物量碳.以上结果表明,不同氮素形态不仅对土壤线虫群落组成产生了影响,而且其代谢足迹也发生了显著的变化,这一结果有助于揭示温带森林对氮沉降的响应机制.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2018(038)002【总页数】10页(P475-484)【关键词】氮沉降;温带森林;土壤线虫群落;代谢足迹【作者】程云云;孙涛;王清奎;梁文举;张晓珂【作者单位】中国科学院沈阳应用生态研究所,中国科学院森林生态与管理重点实验室,沈阳110016;中国科学院大学,北京100049;中国科学院沈阳应用生态研究所,中国科学院森林生态与管理重点实验室,沈阳110016;中国科学院沈阳应用生态研究所,中国科学院森林生态与管理重点实验室,沈阳110016;中国科学院沈阳应用生态研究所,中国科学院森林生态与管理重点实验室,沈阳110016;中国科学院沈阳应用生态研究所,中国科学院森林生态与管理重点实验室,沈阳110016【正文语种】中文森林生态系统是我国重要的陆地生态系统类型之一,其更易受到全球变化的干扰。

大气沉降对土壤环境的影响研究

大气沉降对土壤环境的影响研究

大气沉降对土壤环境的影响研究在当今社会中,空气质量不断受到人们的关注。

大气沉降是指大气中的颗粒物、气态污染物和其他物质通过沉降作用,进入到土壤中,对土壤环境产生一定的影响。

本文将探讨大气沉降对土壤环境的影响,并提出相应的应对措施。

首先,大气沉降对土壤中的营养元素含量产生显著影响。

大气中的颗粒物和气态污染物往往含有大量的有害物质,例如重金属、硫酸盐、氮氧化物等。

这些有害物质通过沉降进入土壤后,可以对土壤中的营养元素进行竞争吸附,导致土壤中的主要营养离子含量降低,从而影响植物的生长和发育。

此外,有害物质还可能通过土壤-植物系统进入到食物链中,对人类健康造成威胁。

其次,大气沉降还会改变土壤的酸碱度。

空气中的氮氧化物、硫酸盐等有害物质进入土壤后,会与土壤中的水分和有机质反应,产生酸性物质,导致土壤酸化。

酸性土壤不仅影响土壤中微生物的正常生长和活动,还会使土壤中的一些营养元素失去活性,使植物对这些养分的吸收受到限制。

而一些有机污染物在土壤酸化条件下会发生解离并释放出活性物质,对土壤生态系统造成损害。

此外,大气沉降对土壤微生物群落结构和功能也产生重要影响。

土壤微生物是土壤生态系统中的重要组成部分,它们参与了土壤有机质的分解、养分循环、土壤修复等关键过程。

大气沉降中的有害物质能够直接或间接地影响土壤微生物的种类和数量,改变土壤微生物群落结构。

一些有害物质还可以诱导土壤微生物菌株的突变,并影响其代谢功能,从而进一步对土壤生态系统的稳定性和功能造成破坏。

面对大气沉降对土壤环境的影响,应采取适当的措施来减轻其负面影响。

首先是加强大气污染治理,减少大气中的颗粒物和气态污染物的排放。

这需要政府加大环境管理和监管力度,并制定更加严格的环保法规,以保护空气质量,减少大气沉降对土壤环境的影响。

其次是改善土壤质量,增强土壤的吸附和保水能力,降低有害物质的入土速率和迁移能力。

这可以通过土壤改良、有机肥料应用、合理灌溉等措施来实现。

氮沉降对土壤-微生物生态系统的影响研究

氮沉降对土壤-微生物生态系统的影响研究

·125·125综述随着大气中氮素的沉降日益加剧,其对全球陆地生态环境及人类健康产生的负面影响也越来越多。

陆地生态系统中土壤的固氮能力、植物对氮素利用方式等都受到了氮沉降的干预,进而导致土壤碳库及氮素分配过程都发生极大改变。

有关研究表明,作为陆地生态系统中碳汇的主要驱动因子,大气氮沉降过剩后,土壤酸碱度值变小,植物群落结构发生显著差异、碳氮等元素循环也将受到影响,最终使得整个生态系统特征发生变化。

1.氮沉降对土壤的影响1.1氮沉降对土壤氮储量的影响作为陆地生态系统氮素输入的重要来源之一,大气中氮沉降量的增加对土壤中氮元素的储量及有效态氮含量都将产生直接影响。

有关研究发现,随着氮沉降速率增加,我国温带地区的典型草原土壤中全氮、硝态氮及铵态氮含量均呈增加趋势。

但又有研究通过对阿尔卑斯山的亚高山草原开展模拟大气氮沉降试验研究,结果表明发现模拟氮添加处理下土壤中总氮含量无显著变化。

这应该与草原生态系统存在的氮素限制状态有关。

此外,大气氮沉降对土壤中有机态氮的矿化过程也会产生影响。

土壤中有机态氮含量在全氮含量中占了95%以上,主要通过土壤微生物的矿化作用,转化为无机氮(NH 4+-N和NH 3--N),这样植物和微生物才能吸收和利用。

大多数研究表明土壤有机态氮矿化速率及硝化速率,在土壤氮未饱和的情况下,都会随氮输入量的增加而增加。

1.2氮沉降对土壤养分元素的影响有研究表明,土壤氮含量增加提高了有机碳含量,因为氮添加使得生物学产量增加,进而导致土壤中有机碳投入增加。

但也有研究认为,受氮添加影响后,生物学产量的增加量只能弥补土壤中有机碳矿化损失的部分,而不能使得土壤中有机碳含量显著增加。

Stevens 等在欧洲酸性草原进行模拟氮沉降试验,结果发现草地生态系统土壤C/N 提高,更确切地得到了氮素添加后,相比于氮素的增加,相应的碳素含量会增加更多。

长期大气氮沉降使得土壤氮素有效性提高、使得植物生物学产量增加,其中植物的凋落物给土壤带来了额外的有效营养物质,包括有效氮和磷,进而使得土壤中磷含量提高。

模拟氮沉降对农田大型土壤动物的影响

模拟氮沉降对农田大型土壤动物的影响

A s ua dnt gndp si xei et a od c di t gocss m o ucm rm tac.wn un i l e ioe eoio epr n w s n ut eareoyt f r aao ai v eyf . m t r tn m c e nh e C u c i T et am n eeds ndb ieet a so nt gnapi tn K ( i ot ioe pl a o ) To 5 g・ h et et w r ei e yd rn r e f ioe pl a o :C wt u n rgnapi t n , 5(0k r s g f t r ci h t ci h m~ ・ ) To 10 g・ a - ) n 】(5 k h ~ ・ ) Sim c fm te gocss mw s s s dae a , I(0 k hl a ad 蛐 10 g・ m 0 T a . o ara a n h r oyt a s s fr l ot i a e e a ee t
te td b o N e e .bu e ra e ta ih ni g n l v 1 Th v riy o olm a r fu h we to g p st r ae y lw l v 1 td ce s d i thg t e e e. o r e die t fs i s c oa na s o d a sr n o ive i
5 mo ts nh .Re u t s o e a oa f 8 ola i l e e rc r e b ln i gt 9 g o p .T e d mi a t o p e e s i h w d t t tt l 5 s i nmasw r o d d, eo gn o1 r u s h o n n u sw r s h a o4 e r g Ol o h e n tme o t a.a d te n l b ro o i c a t a d t ̄ n pe g a r n h u n e fc mmo o p s8 a d t a o a e g o p s 9 n g u s wa n h t fr r u s wa .T e n mb r f r r h u e o s b t o p a d i d vd a e c e h i ma i m au s i h — m olly r 0 h g u n ii u lra h d t er xmu v l e n t e0 5 c s i a e .Ni o e e o i o h n e e s r c r n t g n d p st n c a g d t uf e r i h a g te n ft e id vd a u e fs i ma r a n ,a d t e s i a i l t ae y h g i o e e e tn e o g ah r go h n ii u ln mb ro o l c o u a n h ol n mas r t d b ih nt g n lv l e d d t d d e i f e r o i t e p rs i l y r .Ni o e e o i o e u e h d vd a u e .T e C h w d te h g e t u e . olw d n o d e e ol a e s t g n d p st n rd c d t e i i iu ln mb r h K s o e h ih s mb r f l e r i n n o b f a d T。 h — m a e .Ni o e e o i o a t e e e t n t ev r c l i r u in o r u u e f ol v T. n i t e0 5c ly r n nn t g n d p s in h d l t f c h e ia s i t f o p n mb ro i r t il o t d tb o g s a! l ,b ti r d c d t e g u u e .CK s o e h i h s go p n mb r o o e yTl n h — n imas u t e u e h r p n mb r i o h w d t e h g e t ru u e ,fl w d b m a d T1 i te 0 5c l nn l、 r h n o . i e ies t i d x il ue e n s d xa d S mp o o n n e id x o i ee tt ame t s o e a e .S a n n We n r v ri n e .P eo v n e si e n i s n d mia c e f f r n e t n s h w d d y n n di r s lrte d ,n me yTl T n C T1 i a r n s a l m> > K> m,w ih i d c td ta i o e e o i o ce s d te dv ri fs i a i l mi h c n iae h tn t g n d p st n i ra e h ie t o ol n mas r i n s y

氮沉降对森林生态系统影响的研究进展

氮沉降对森林生态系统影响的研究进展

第34卷第2期浙江林业科技Vol. 34 No.2 2 0 1 4年3月JOUR. OF ZHEJIANG FOR. SCI. & TECH. Mar., 2 0 1 4文章编号:1001-3776(2014)02-0056-09氮沉降对森林生态系统影响的研究进展郑世伟1,江洪1,2*(1. 浙江农林大学国际生态研究中心,浙江临安 311300;2. 南京大学国际地球系统科学研究所,江苏南京 210093)摘要:通过查阅近年来国内外氮沉降的相关文献,从森林植被、土壤生物、凋落物分解、森林土壤和森林碳汇等角度综述氮沉降对森林生态系统的影响,简单介绍了它们的一些响应机制,并对今后的进一步研究工作提出展望。

关键词:森林生态系统;氮沉降;影响中图分类号:S718.55 文献标识码:AAdvances on the Impact of Nitrogen Deposition on Forest EcosystemsZHENG Shi-wei1,JIANG Hong1,2*(1. International Ecological Center of Zhejiang A & F University, Lin’an, 311300, China; 2. International Institute for Earth System Science, Nanjing University, Nanjing 210093, China)Abstract: Summarization was made on the impact of nitrogen deposition on forest ecosystems in various aspects by referring to literatures at home and abroad in recent years. Presentations were put forwarded on effect of nitrogen deposition on forest vegetation, soil organisms, litter decomposition, forest soil and forest carbon sinks and their response mechanisms. Propositions for further research were recommended.Key words: forest ecosystems; nitrogen deposition; effects of excessive N自20世纪以来,由于人类活动的增加,全球范围内活性氮(Reactive,Nr)的人为源从1860年的约15 Tg N/a 增加到了1995年的156 TgN/a,进而增加到2005年的187 TgN/a[1];从而导致了氮沉降量的不断升高。

大气沉降物对环境和生态系统的影响评估

大气沉降物对环境和生态系统的影响评估

大气沉降物对环境和生态系统的影响评估大气沉降物是指在大气中悬浮的颗粒物和气态物质随降雨、雪等方式降落到地表的物质总称。

它来源广泛,包括工业排放、交通尾气、农业活动、燃煤以及自然源等。

大气沉降物的污染不仅对环境产生直接的影响,也对生态系统造成潜在的危害。

本文将从两个方面,即环境和生态系统的角度,评估大气沉降物的影响。

首先,大气沉降物对环境的影响是显而易见的。

它们可以导致土壤质量的下降,进而影响植物的生长和发育。

沉降物中的重金属和有机污染物可以富集在土壤中,超过一定限度后可能导致土壤污染。

这不仅影响农田的产量和品质,也影响供水源的水质和生态系统的稳定性。

此外,大气沉降物还会导致水体的污染。

当降雨将沉降物带入水体时,其中的污染物会溶解于水中,从而污染水体。

这对水生生物的存活和繁殖产生负面影响,破坏水生态系统的平衡。

同时,大气沉降物对生态系统也有潜在的危害。

首先,大气沉降物中的氮和磷等养分会改变土壤中的养分含量,进而影响植物的生长和群落结构。

氮沉降对植物的生长速率和养分利用有直接影响,而磷沉降可能导致土壤的磷饥饿,限制植物的生长。

此外,沉降物中的有机物和无机盐类等物质会改变土壤的物理性质,影响土壤的保水性、通气性和保肥能力,从而对生态系统的稳定性产生影响。

其次,大气沉降物还可能对生物体产生直接的毒害作用。

例如,颗粒物可以迁入动物的呼吸系统,并激发炎症反应。

细小颗粒物容易在呼吸道中滞留,导致慢性炎症和呼吸系统疾病的发生。

此外,沉降物中的有机污染物也可能进入食物链,最终对高级食物链动物产生毒性影响,并造成生物多样性的损失。

这些直接的毒性作用会威胁到生态系统的稳定性和生物多样性的保护。

综上所述,大气沉降物对环境和生态系统的影响是不容忽视的。

它们通过影响土壤质量、水质状况、养分循环以及生物多样性等方面,对生态系统产生潜在威胁。

为了评估和减少大气沉降物的影响,我们需要加强监测和研究工作,制定科学合理的环境政策和措施,以减少大气沉降物的排放和影响,保护环境和生态系统的健康。

氮沉降对土壤呼吸影响研究进展

氮沉降对土壤呼吸影响研究进展

氮沉降对土壤呼吸影响研究进展氮沉降是近年来一个备受关注的环境问题,它来源复杂,包括汽车尾气、化肥使用等人类活动以及自然过程中的火山爆发、闪电等。

氮沉降带来的危害包括营养失衡、土壤酸化、水体富营养化等,对生态系统的水平和平衡都带来了不利影响。

其中,氮沉降对土壤呼吸的影响备受关注,下面对相关研究进展进行分析。

近年来,研究表明,氮沉降对土壤呼吸有直接影响,主要表现为调节植物生长和土壤酶活性。

氮沉降对植物生长和土壤酶活性有重要影响,通过影响植物养分吸收和酶催化反应来影响土壤呼吸。

其中,适量的氮沉降促进植物生长和土壤酶活性,有利于土壤呼吸。

但是,过量的氮沉降会抑制植物生长和土壤酶活性,导致土壤呼吸降低。

氮沉降对土壤呼吸的间接影响主要表现为调节土壤微生物群落结构和土壤碳氮循环。

氮沉降可以改变土壤微生物群落结构和数量,增加需氧和厌氧微生物的数量,从而影响土壤碳氮循环和土壤呼吸。

此外,氮沉降还可能改变土壤水分、土壤温度和土壤pH等因素,进而影响土壤呼吸。

氮沉降对土壤呼吸的影响机理主要包括养分竞争、养分共存和氮素代谢。

研究发现,氮沉降前期可以增加土壤中的养分含量,从而刺激土壤呼吸。

但是,随着氮沉降时间的延长,土壤养分逐渐被植物吸收和利用,土壤呼吸逐渐降低。

此外,氮沉降会导致氮素和其他元素之间的竞争,从而影响土壤呼吸。

此外,还有研究表明,氮沉降可以促进微生物的氮素代谢,从而影响土壤呼吸。

4.未来展望氮沉降对土壤呼吸的影响是一个复杂的过程,受到土壤微生物群落、土壤养分含量、环境因素等多种因素的影响,因此需要多学科的研究方法来深入探讨其机理。

在未来的研究中,应加强对氮沉降对土壤呼吸的直接和间接影响的研究,探索其对土壤微生物群落结构和碳氮循环的影响,以更好地指导农业生产和环境保护等相关工作。

氮沉降增加对土壤微生物的影响

氮沉降增加对土壤微生物的影响

生态环境 2005, 14(5): 777-782 Ecology and Environment E-mail: editor@基金项目:国家自然科学基金项目(30270283);广东省自然科学基金项目(021524);中国科学院知识创新工程领域前沿项目(KSCX2-SW-133);中国科学院华南植物研究所所长基金项目作者简介:薛璟花(1979-),女,助理研究员,研究方向为全球变化尤其是C 、N 循环对微生物的影响及其响应。

*通讯作者:莫江明。

E-mail: mojm@ 收稿日期:2005-06-02氮沉降增加对土壤微生物的影响薛璟花,莫江明*,李 炯,王 晖中国科学院华南植物园鼎湖山森林生态系统定位研究站,广东 肇庆 526070摘要:综述了国外氮沉降对土壤微生物的影响研究现状,主要从土壤微生物群落结构组成及功能等方面对氮沉降的响应进行了综述,并从微生物对底物的利用模式及碳分配状况,pH 值的变化方面初步探讨了土壤微生物对过量氮沉降的响应机制。

研究表明,过量氮沉降会给土壤微生物在以下几个方面带来负影响:首先,改变微生物群落结构组成,表现为土壤真菌细菌相关丰富度发生改变,真菌生物量的减少,真菌/细菌生物量比率的减少,土壤微生物量的减少,微生物群落结构发生改变;其次,改变微生物功能,表现为减少土壤呼吸率,土壤酶活性的降低,改变微生物对底物的利用模式等等。

此外,文章还指出了未来该方面研究重点和方向。

关键词:氮沉降;土壤微生物;影响;机制中图分类号:S154.2;X171.5 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2005)05-0777-06近几十年来,由于化肥使用增加和化石燃料燃烧造成氮沉降量迅速增加。

欧洲NITREX (Nitrogen Saturation Experiments )项目研究得出其森林每年氮饱和的临界负荷的最小值为N 10 kg·hm -21[1],但目前中欧森林大气氮输入为每年N 25~60 kg·hm -2,大大超过了森林的年需要量[2]。

大气氮沉降的生态效应

大气氮沉降的生态效应

大气氮沉降的生态效应
大气氮沉降的生态效应主要体现在以下几个方面:
对森林生态系统的影响:大气氮沉降会影响森林物种的数量和多样性。

在较低的氮沉降量下,树木物种数量会减少,而在较高的氮沉降量下,物种数量会增加。

同时,氮沉降会影响其他生物物种的数量和多样性。

另外,大气氮沉降也会影响土壤肥力和森林生态系统的功能多样性。

对土壤的影响:大气氮沉降会增加土壤中的有机质含量,提高土壤肥力。

但持续的氮输入可能会降低土壤的固持氮能力,甚至导致土壤酸化、盐基离子损耗,从而影响土壤的理化性质。

对水体和生态系统的影响:过量的氮沉降会导致水体富营养化,引发蓝藻等水生生物的爆发性生长,从而对水质和水生生物造成负面影响。

此外,过量的氮输入也可能对生态系统的碳循环和能量流动产生影响,破坏生态平衡。

对人类健康的影响:大气氮沉降会增加大气中颗粒物浓度,这些颗粒物可能携带有毒物质和细菌等微生物,对人体健康产生负面影响。

综上所述,大气氮沉降的生态效应十分复杂,涉及多个方面。

为了保护生态环境和人类健康,需要采取措施控制大气氮沉降的排放和影响。

成都平原大气沉降对土壤生态系统影响的研究

成都平原大气沉降对土壤生态系统影响的研究

成都平原大气沉降对土壤生态系统影响的研究近年来,随着城市化进程的加速,大气污染问题不断加剧。

成都作为我国西南地区的大城市,其平原地区尤为受到大气污染的影响。

长期以来,成都平原的土壤生态系统受到不同程度的损害,严重影响当地的生态环境。

大气沉降对土壤生态系统的影响是复杂的,它可以影响土壤pH值、有机质含量、养分的供应和植物生长等。

其中,影响最为显著的是土壤pH值和养分的供应。

土壤pH值对土壤生态系统的影响土壤pH值是衡量土壤酸碱度的指标,它的变化对土壤生态系统有着深刻的影响。

大气沉降和当地工农业生产等活动都会对土壤pH值产生影响,长期以来,成都平原地区的产业化、城市化等活动不断加剧了土壤酸化的程度。

研究表明,土壤酸化对土壤微生物活性和作物的生长和产量产生了严重影响。

由于土壤酸化能够抑制大多数细菌和真菌的生长,从而影响土壤微生物的代谢过程,导致土壤养分供应能力降低,影响植物的生长和发育。

同时,土壤酸化也会影响植物从土壤中吸收营养的能力,使得作物养分不足,导致作物的减产和品质下降。

因此,长期的土壤酸化对于当地的生产和生态环境都是一种威胁。

养分的供应对于土壤生态系统的影响植物的生长和发育需要大量的养分,而这些养分主要来自于土壤中的有机质和无机化合物。

大气沉降可以为土壤提供一定的养分,但是如果大气沉降过量,就会对土壤生态系统产生一定影响。

在土壤中,氮和磷是植物最需要的两种营养元素。

然而,大气沉降中的硝酸盐和铵盐等物质会对土壤氮的循环过程和磷的动态变化产生影响。

大量的氮沉降会对土壤微生物群落和生态系统的生态功能产生影响,同时也会由于氮的含量过高,导致植物的生长和发育过量,从而影响了作物的产量和品质。

此外,大气沉降中的硫酸盐等物质也会加速土壤的酸化过程,直接影响土壤生态系统的稳定性和健康性。

最近的研究发现,在成都平原地区,随着城市化程度的加剧,大气中的氨、硫化氢等化合物的排放量不断增大,同时,城市化活动对土壤的破坏也不断加剧。

氮沉降对土壤微生物多样性的影响

氮沉降对土壤微生物多样性的影响

氮沉降对土壤微生物多样性的影响摘要:氮沉降作为全球变化的重要因素之一,因此了解氮沉降对土壤微生物的影响具有重要意义。

本文综述了氮沉降对土壤微生物群落结构多样性及功能多样性的影响。

综合表现为:①氮沉降使总土壤微生物量、细菌和真菌生物量均下降,降低真菌与细菌生物量比值;②氮沉降会促进或抑制土壤呼吸,对微生物酶活性的影响却还不明确。

关键词:氮沉降;土壤微生物;多样性Effects of nitrogen deposition on soil microbial diversity Abstract:Nitrogen deposition is one of the important factors in global change,so it is very important to understand the influence of nitrogen deposition on soil microorganism.The effects of nitrogen deposition on the structural diversity and functional diversity of soil microbial community were reviewed in this paper.The comprehensive performance is as follows:①Total soil microbial biomass,bacterial and fungal biomass decreased and the ratio of fungal and bacterial biomass was decreased with nitrogen deposition;②Nitrogen deposition will promote or inhibit soil respiration, the impact on microbial activity but not clear.Keywords:nitrogen deposition;soil microbe;diversity随着化肥的使用和化石燃料的燃烧不断增加等人为活动,使得全球范围内的大气氮沉降日益增加[1] 。

氮沉降对森林生物多样性的影响_鲁显楷

氮沉降对森林生物多样性的影响_鲁显楷

第28卷第11期2008年11月生态学报A C T AE C O L O G I C AS I NI C A V o l .28,N o .11N o v .,2008h t t p ://w w w .e c o l o g i c a .c n基金项目:国家自然科学基金资助项目(30670392,40730102);中国科学院知识创新工程重大方向性资助项目(K Z C X 2-Y W-432-2)收稿日期:2008-03-12;修订日期:2008-08-06作者简介:鲁显楷(1981~),男,广东省人,博士,主要从事环境生理生态学和生态系统生态学研究.E -m a i l :l u x i a n k a i @s c b g .a c .c n*通讯作者C o r r e s p o n d i n g a u t h o r .E -m a i l :m o j m @s c i b .a c .c nF o u n d a t i o ni t e m :T h ep r o j e c t w a s f i n a n c i a l l y s u p p o r t e d b y N a t i o n a l N a t u r a l S c i e n c e F o u n d a t i o n o f C h i n a (N o .30670392,40730102);F i e l d F r o n t i e r s P r o j e c t o f C A SK n o w l e d g e I n n o v a t i o nP r o g r a m (N o .K Z C X 2-Y W-432-2)R e c e i v e dd a t e :2008-03-12;A c c e p t e dd a t e :2008-08-06B i o g r a p h y :L UX i a n -K a i ,P h .D .,m a i n l y e n g a g e di ne c o s y s t e ma n de n v i r o n m e n t a l e c o l o g y .E -m a i l :l u x i a n k a i @s c b g .a c .c n氮沉降对森林生物多样性的影响鲁显楷1,莫江明1,*,董少峰1,2(1.中国科学院华南植物园鼎湖山森林生态系统定位研究站,广东肇庆 526070;2.中国科学院研究生院,北京 100039)摘要:从3个方面论述了氮沉降对森林生物多样性影响:(1)森林植物多样性,包括乔木层植物、林下层植物和隐花植物;(2)土壤微生物多样性,主要是细菌和真菌;(3)森林动物多样性:主要包括地下土壤动物和地上草食动物。

大气氮沉降

大气氮沉降

大气氮沉降
氮是地球上最丰富的元素之一,也是生命所必需的元素之一。

氮在自然界中以气态分子的形式存在于大气中,占据着大气中的78%。

然而,随着人类活动的增加,大气中的氮含量也在不断增加,这种现象被称为大气氮沉降。

大气氮沉降是指大气中的氮化合物沉降到地表及水体中的过程。

这些氮化合物包括氨、氮氧化物等,它们是人类活动和自然过程的产物。

人类活动中,农业生产、工业生产、交通运输等都会释放大量的氮化合物到大气中,这些氮化合物最终会沉降到地表和水体中。

除此之外,自然过程中,火山喷发、闪电等也会产生氮氧化物,进而造成大气氮沉降。

大气氮沉降对环境和生态系统产生了重要的影响。

首先,大气氮沉降会导致土壤和水体中的氮含量过高,进而影响农作物和水生生物的生长。

其次,大气氮沉降会造成大气污染,加速气候变化,对人类健康产生负面影响。

最后,大气氮沉降还会影响自然生态系统的平衡,对生态环境产生负面影响。

为了减少大气氮沉降对环境和生态系统的影响,人们可以采取以下措施。

首先,减少氮化合物的排放,通过改善农业生产方式、优化工业生产过程、推广清洁能源等方式减少氮化合物的排放。

其次,加强监测和控制,通过监测大气氮沉降的情况,及时采取措施减少其对环境和生态系统的影响。

最后,加强科学研究,通过研究大气氮沉降的机理和影响,探索更加有效的减少大气氮沉降的方法。

总之,大气氮沉降是一个重要的环境问题,需要我们共同关注和解决。

只有通过加强监测、控制和科学研究,才能减少大气氮沉降对环境和生态系统的影响,保护地球生态环境。

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N 沉降增加对森林生态系统地表土壤动物群落的影响Ξ徐国良1,2,周小勇3,周国逸1,莫江明1(1.中国科学院华南植物园鼎湖山森林生态系统定位研究站,广东肇庆526070;2.中国科学院研究生院,北京100039; 3.中山大学环境科学与工程学院,广东广州510275)摘 要:在3种南亚热地带代表性森林(季风常绿阔叶林、针阔混交林和马尾松林)中,历经16个月,通过5次取样,对模拟氮沉降增加条件下地表土壤动物群落的响应特征进行了比较研究。

试验采用模拟的方法,人为构建了一个氮沉降增加梯度系列,即对照、低氮处理(50kg ・hm -2・a -1)、中氮处理(100kg ・hm -2・a -1)和高氮处理(150kg ・hm -2・a -1)。

结果表明,N 处理水平整体上并未造成土壤动物群落的显著差异。

但是,N 沉降增加的处理效应在时间尺度上的动态变化中,也即,其在与不同植被演替类型、同一植被内不同取样期的交互作用中可以清楚地表现出来。

在演替尺度上,季风林和针叶林对N 处理的反应都很灵敏,前者负效应明显,后者则正效应明显,并因此最终改变了土壤动物群落在不同林分内的分布格局;同时,不同林分对各N 处理水平的反应也不同。

季风林内,只有低N 处理显示了利好效应;混交林内,N 处理的利好作用有一个从较高浓度的中N 处理向较低浓度低N 处理转移的过程;针叶林内,中N 处理自始至终都表现了正向作用。

N 处理效应的表现也有一个年变化的动态过程。

在持续的施N 处理过程中,各林分中表现良好的处理效应最后都有减弱的趋势,甚至发展到负向效应或转移至更低的N 处理水平中。

N 处理效应的年动态变化过程表明N 沉降的累积效应是存在的。

与区内的人工苗圃地试验结果进行了比较,并对产生以上响应的内在机制进行了初步探讨。

关键词:N 沉降;土壤动物;森林生态系统中图分类号:Q958112 文献标识码:A 文章编号:052926579(2005)S120213209 据估计,全球每年沉降到各类生物群系的活性氮达43147t [1],沉降到海洋表面的活性氮达27t [2]。

欧洲和北美部分地区,大气氮沉降量比工业化前增加了20倍以上[3]。

随着经济发展,已有很多报道指出,我国也开始面临严重的N 沉降问题[1,4-8]。

N 沉降将对全球陆地生态系统产生深远的影响。

国外一些学者已开展了一些关于氮沉降对温带森林生态系统结构和功能影响的研究,并初步认为氮沉降对森林生态系统特性和过程产生了广泛的影响,包括改变生物多样性、生态系统的初级生产力和养分循环,改变氮素转换和损失的速度,增加温室气体(CH 4和NO 2等)排放,加速土壤酸化和水酸化,甚至导致森林衰退等[7-15]。

N 沉降量的绝大部分最终将进入土壤。

欧美一些土壤生物学家很早就开始关注土壤N 素额外输入对土壤动物群落的影响。

Boxman 等报道了凋落物分解试验中的弹尾虫和甲螨的种类数量和生物量统计结果[16]。

K uperman 对3块长期受不同程度N 沉降量影响的区域进行了大型土壤动物的野外调查,发现在酸沉降量最低的Illinois ,大型土壤动物的总个体数、分解者和捕食者的数量都极显著高于另两地[17];但这些没有进行专门实验设计或仅仅基于野外调查的结果不能明确指出N 沉降对土壤动物的影响。

同时,在许多农业生态系统中的N 肥施用研究中,许多学者对土壤动物在各种N 输入条件下的响应作了大量研究:Nkem 等在棉地内比较了施N 与不施N 对大型土壤动物的影响,发现施N 使动物的数量下降[18]。

在另外一个研究中,施N 使millipedes 密度减少了46%[19]。

Sarathchandra 等也研究了施N 、P 肥对土壤生物的影响,发现植食性线虫对N 肥的响应最强烈,在施N 地的Pratylenchus 、Paratylenchus 显著升高而Meloidogyne 显著降低,腐食性的Aporcelaimus 也在施N 条件下显著减少;并得出在高强度N (400kg ・hm -2・a -1)处理地线虫的成熟度指数显著降低结Ξ收稿日期:2005-02-02基金项目:国家自然科学基金(30470306,30270283);中国科学院知识创新工程重要方向(K SCX 2SW 20);中国科学院华南植物研究所所长基金;广东省自然科学基金资助项目(021524)。

作者简介:徐国良(1975年生),男,博士研究生;通讯联系人:莫江明;E -mail :m ojm @scbg 1ac 1cn 第44卷 增 刊2005年 6月中山大学学报(自然科学版)ACT A SCIE NTI ARUM NAT URA LI UM UNI VERSIT ATIS S UNY ATSE NI V ol 144 Sup 1Jun 1 2005果[20]。

Whalen等对比研究了施用无机N肥(NH4NO3)与有机肥(动物粪便和植物残体)对玉米地蚯蚓群落的影响,发现在6a的处理中,多数结果显示无机N肥输入使蚯蚓数量和生物量显著降低[21]。

但是,从农业生态系统中得出的结果不适用于森林生态系统,而且由于农业生态系统的简单化,这些研究大多只限于某几个土壤动物类群,不能全面反映N输入对土壤动物群落水平的影响。

为了探讨日益严重的大气N沉降所造成的环境生物学后果,作者在鼎湖山开展了N沉降对土壤动物影响的专项研究。

根据1a的人工苗圃地试验结果,证明土壤动物对大气N沉降的响应是明显的,尤其是表现出对沉降量的阀值效应。

但是,在自然林中是否存在这种反应,它是否受到植被环境的影响,其影响程度如何?本文试图通过在南亚热带3种典型的森林中建立的长期试验样地的研究结果来回答这些问题。

1 研究方法111 研究背景鼎湖山自然保护区位于广东省肇庆市境内,距广州市86km,位于东经112°30′39″~112°33′41″,北纬23°09′21″~23°11′30″,地处南亚热带的南缘,总面积1155hm2,为大起伏山地。

气候属亚热带季风气候,年太阳总辐射约4655M J・m-2・a-1,年平均日照时数为1433h,年平均气温2019℃。

该区雨量充沛,年降雨量达1900mm,但分布不均,4~9月为雨季,10~3月为旱季,每年还受到数次热带气旋或台风的影响[22-23]。

鼎湖山主要有砖红壤性红壤和黄壤两大类,土壤酸度较大,pH值约412~510[22]。

马尾松林(pine forest,PF)、马尾松针阔叶混交林(pine and leaf-broad mixed forest,MF,简称混交林)和季风常绿阔叶林(m ons oon evergreen leaf-broad forest,ME BF,简称季风林)是当地3种代表性植被。

季风常绿阔叶林样地的母岩为沙页岩,土壤为赤红壤,土层较深(60~90cm);混交林样地的母岩为沙岩,土壤为砖红壤性红壤,土层厚薄不均,一般在30~60cm之间;马尾松林样地的母岩也为沙岩,土壤也为砖红壤性红壤,土层较浅,一般不超过30cm[24-25]。

112 方 法11211试验设计 2002年10月25日,建立森林试验样地。

在季风常绿阔叶林样地建立12个10m×20m样方;混交林与马尾松林各建立9个10m×20m样方。

样方之间留有足够宽的地带(约10m 宽),以防止相互之间造成干扰。

各样方内又分为8个5m×5m的小样方,并编上号。

为了增加研究结果的可比性,根据本地区的氮沉降情况,氮处理的强度和频度参考国际上同类研究的处理方法[26],即实验分4个处理组,分别为对照(未施氮,代以同量的水)、低氮处理(50kg・hm-2・a-1)、中氮处理(100kg・hm-2・a-1和高氮处理(150kg・hm-2・a-1)(注:不包括大气沉降的氮量),每个处理组分成3个重复(即同一林分同一处理由随机选择的3个样方组成),但高氮处理仅在季风常绿阔叶林内进行。

从2003年7月中旬开始,每月初喷施NH4NO3。

除了施氮处理外,各样地的其余处理措施均保持一致[27]。

11212采样 在2003年5月21日至7月4日对所有样地进行了一次土壤动物群落的本底值调查;此后,2003年10月,2004年1、4和8月分别又进行了4次调查。

调查时在每一个样方内按对角线法选取5个点;在每一点上,用直径10cm的正方形线框收集地表凋落物层(季风林2~3cm,混交林和针叶林3~5cm),取5次合作一个样;这样每个样方得到5个样。

11213分析、鉴定方法 DG指数 DG= (g/G)∑gi=1(D i C i/D i max C)[28]式中Di为第i类群个体数;Dimax为各群落中第i类群的最大个体数;g为群落中的类群数; G为各群落所包含的总类群数,Ci/C为C个群落中第i个类群出现的比率。

除螨类标本外,其余各类标本都鉴定至科(总科)[29-30]。

采用three-way ANOVA方法分析各处理、采样期及林分对土壤动物群落的主效应及其交互作用;处理间的差异显著性利用SPSS1115软件以及Duncan多重检验来计算。

2 结果与分析211 土壤动物个体数量的响应林分类型对土壤动物个体数量存在显著的影响(P<0105)(表1)。

总体上,其排序为:针叶林>季风林>混交林,前两者差异不显著,但均显著高于后者(P<0105)(图1A,未标出)。

412中山大学学报(自然科学版)第44卷 表1 各因子及其交互作用对土壤动物群落的影响T ab 11 Main and interaction effects of sampling time ,N treatment and forest on s oil fauna by three-way ANOVA项目个体数量F Sig 1类群数F Sig 1DG 指数F Sig 1取样期711930100451450100171520100N 处理016701510157015701420166林分141830100241320±00131650100取样期3N 处理115301160182015901820159取样期3林分2412201006107010081670100N 处理3林分519401003180010161970100取样期3N 处理3林分116201080174017511050141 取样期与林分对土壤动物的个体数量存在显著的交互作用(P <0105)(表1),即不同林分在取样期间土壤动物个体数发生了显著不同模式的变化(图1A )。

2003年7月,即施N 试验前的本底调查,土壤动物个体数的排序为:季风林>混交林>针叶林,这种趋势维持到2004年1月;但从2004年4月始,情况发生了根本的变化,针叶林动物个体数急剧上升,极显著高于另两林分(P <0101);到2004年8月,土壤动物个体数量的排序完全与初始相反:针叶林>混交林>季风林。

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