大气氮沉降及其对草地生物多样性的影响
草地生态系统对氮沉降的响应机制研究
草地生态系统对氮沉降的响应机制研究草地生态系统是地球上重要的生态系统之一，对维持地球生物多样性和生态平衡起着关键作用。
然而，随着人类活动的不断增加，草地生态系统受到了许多压力，其中之一就是氮沉降。
本文将从草地生态系统对氮沉降的响应机制进行研究，以期增进对该重要生态系统的理解。
一、氮沉降对草地生态系统的影响氮沉降是指大气中氮化合物的颗粒物或气态形式沉降到地表的过程。
它常常是由于化石燃料的燃烧、农业活动和工业排放等人类活动所导致的。
氮沉降对草地生态系统有着显著的影响，主要表现在以下几个方面：1. 生物多样性的改变：氮沉降会改变土壤氮素含量，从而影响草地植物的生长和物种组成。
一些氮敏感的植物可能会受到抑制，而一些氮喜好的植物可能会取得竞争优势，导致物种多样性的减少。
2. 土壤质量的变化：氮沉降会导致土壤中的氮素累积，从而改变土壤的化学性质和养分循环过程。
这可能导致土壤酸化、养分失衡和微生物群落的改变，进而对草地生态系统的健康和稳定性产生负面影响。
3. 水体污染的增加：氮沉降会促使土壤中的氮素向水体中流失，尤其是在降雨时。
这可能导致水体中的氮污染，给水环境带来负面影响，如藻类水华的发生和水生生物的死亡等。
二、草地生态系统对氮沉降的响应机制草地生态系统对氮沉降的响应机制包括以下几个方面：1. 植物吸收和利用氮素：草地植物通过根系吸收土壤中的氮素，然后将其利用于生长和代谢活动。
草地植物对氮沉降的响应较为敏感，一方面是因为氮素是植物生长所需的重要营养元素，另一方面是因为草地植物通常具有较高的生长速率和养分利用效率。
2. 土壤氮素转化和损失过程：在氮沉降的作用下，土壤中的氮素会发生一系列的转化和损失过程。
这包括氮素的硝化、反硝化、氨化和挥发等过程。
这些过程会影响土壤氮素的有效性和可利用性，进而影响草地植物的生长和养分吸收。
3. 土壤微生物的作用：土壤微生物对氮沉降的响应对草地生态系统的氮素循环和生态功能具有重要影响。
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。
《模拟氮沉降对草原生态系统生产功能、群落结构与土壤呼吸的影响》范文
《模拟氮沉降对草原生态系统生产功能、群落结构与土壤呼吸的影响》篇一一、引言随着人类活动的影响加剧，大气中氮的沉降率持续上升，这一现象在全球范围内广泛存在，尤其是在农业密集区以及城市化区域。
作为生态系统的重要一环，草原在维护地球碳平衡、保持生物多样性等方面起着重要作用。
然而，随着模拟氮沉降量的增加，对草原生态系统的生产功能、群落结构及土壤呼吸都可能带来深远影响。
本文将针对这一现象，进行详细的探讨分析。
二、模拟氮沉降对草原生态系统生产功能的影响氮是植物生长的重要营养元素之一，适量的氮沉降对提高草原生态系统的生产功能具有积极作用。
然而，过量的氮沉降可能会导致植被过度依赖外源氮输入，进而影响植物的生长与生态平衡。
在适度氮沉降条件下，草原生态系统会因为得到充足的氮营养而促进植物的生长，增强生态系统的生产功能。
但当氮沉降量超过一定的阈值时，过多的氮可能导致植被生长过剩，植被结构的失衡以及种群间竞争的加剧。
过量的氮沉降也可能引发一些物种的繁殖力增强，但长期下来可能会使整个生态系统变得更加脆弱和易受外界干扰。
三、模拟氮沉降对草原群落结构的影响群落结构是生态系统的重要基础。
过量的氮沉降会影响植物的物种丰富度及优势种的生长状态，进而影响草原群落的结构和稳定性。
具体而言，过度施加的氮会通过促进一些竞争力强的外来植物物种的生长来改变原有群落的组成。
此外，过多的氮沉降也可能导致土壤酸化，影响一些适应碱性土壤的植物的生长和繁衍。
这些因素共同作用可能导致群落结构的复杂性和稳定性降低。
四、模拟氮沉降对土壤呼吸的影响土壤呼吸是生态系统碳循环的重要组成部分。
模拟氮沉降对土壤呼吸的影响主要体现在两个方面：一方面，过量的氮沉降可能改变土壤微生物的种类和数量，从而影响其呼吸活动；另一方面，过量的氮沉降可能会影响植物的生长状况和生物量，从而间接影响土壤呼吸。
在长期大量氮沉降的条件下，可能观察到土壤微生物呼吸和异氧呼吸的增加，但也可能由于土壤酸化等副作用导致微生物活动减弱，进而影响土壤呼吸的整体水平。
《2024年模拟氮沉降对草原生态系统生产功能、群落结构与土壤呼吸的影响》范文
《模拟氮沉降对草原生态系统生产功能、群落结构与土壤呼吸的影响》篇一一、引言随着人类活动的不断增加，氮沉降已成为全球环境变化的重要现象之一。
草原生态系统作为地球上的重要生态系统之一，其受到氮沉降的影响尤为显著。
本文以模拟氮沉降为研究对象，探讨了其对草原生态系统生产功能、群落结构与土壤呼吸的影响。
二、研究方法本研究采用模拟氮沉降的方法，通过在草原生态系统中施加不同浓度的氮肥，模拟不同强度的氮沉降。
同时，通过定期采集数据，对草原生态系统的生产功能、群落结构与土壤呼吸进行监测和评估。
三、模拟氮沉降对草原生态系统生产功能的影响1. 氮沉降对草原生物量的影响研究结果表明，在一定的氮沉降范围内，草原生态系统的生物量会随着氮沉降的增加而增加。
这是因为适量的氮沉降可以提供更多的营养元素，促进植物的生长和繁殖。
然而，过量的氮沉降则会导致生物量的减少，因为过量的氮会抑制植物的生长并破坏生态系统的平衡。
2. 氮沉降对草原生态系统多样性的影响研究发现，随着氮沉降的增加，草原生态系统的物种丰富度和多样性呈现先增加后减少的趋势。
适量的氮沉降可以促进一些适应性强的物种的生长和繁殖，从而增加物种的多样性。
然而，过量的氮沉降则会导致一些物种的消失，降低生态系统的物种多样性和稳定性。
四、模拟氮沉降对草原群落结构的影响1. 氮沉降对优势种群的影响研究发现，随着氮沉降的增加，某些适应力强的植物种群逐渐成为优势种群。
这些植物具有较高的氮利用效率和对环境的适应性，能够在高氮沉降环境下快速生长和繁殖。
然而，这也会破坏生态系统的群落结构，降低生态系统的稳定性。
2. 氮沉降对植物群落演替的影响模拟氮沉降对植物群落的演替过程也有一定影响。
在低氮沉降条件下，植物群落的演替过程较为缓慢且稳定；而在高氮沉降条件下，植物群落的演替速度加快，但稳定性降低。
这主要是由于过量的氮沉降改变了植物之间的竞争关系和生态系统的平衡状态。
五、模拟氮沉降对土壤呼吸的影响研究发现，模拟氮沉降对土壤呼吸具有显著影响。
《2024年模拟氮沉降对草原生态系统生产功能、群落结构与土壤呼吸的影响》范文
《模拟氮沉降对草原生态系统生产功能、群落结构与土壤呼吸的影响》篇一一、引言随着全球气候变化和人类活动的加剧，氮沉降已成为影响全球生态系统的重要环境问题。
氮沉降的增加对草原生态系统的影响日益显著，对生产功能、群落结构以及土壤呼吸等方面产生深远影响。
本文通过模拟氮沉降实验，探讨其对草原生态系统的具体影响。
二、模拟氮沉降实验设计本实验采用控制变量法，通过模拟不同强度的氮沉降，对草原生态系统进行为期一年的观察和记录。
实验区域选取了具有代表性的草原生态系统，分别进行低、中、高三个不同水平的氮沉降处理。
三、模拟氮沉降对生产功能的影响1. 植物生长与生物量模拟氮沉降后，植物的生长和生物量受到显著影响。
低水平氮沉降对植物生长有促进作用，提高了植物生物量。
然而，随着氮沉降水平的增加，植物生长受到抑制，生物量降低。
这可能是由于过量的氮导致土壤养分失衡，影响植物的正常生长。
2. 初级生产力初级生产力是生态系统中生产功能的重要指标。
模拟氮沉降后，初级生产力在短期内有所提高，但随着时间推移，高强度氮沉降导致初级生产力降低。
这可能是由于高浓度的氮抑制了光合作用等生物活动。
四、模拟氮沉降对群落结构的影响1. 物种多样性模拟氮沉降后，草原生态系统的物种多样性受到影响。
低水平氮沉降对物种多样性无明显影响，而中、高水平的氮沉降导致物种多样性降低。
这是因为高浓度的氮促进了部分优势种群的增长，挤压了其他物种的生存空间。
2. 群落组成与结构群落组成和结构受到氮沉降的影响显著。
低水平氮沉降使得某些适应性强的物种成为优势种群，而高水平的氮沉降导致优势种群更为明显，其他物种逐渐消失，群落结构趋于单一化。
五、模拟氮沉降对土壤呼吸的影响模拟氮沉降后，土壤呼吸速率发生变化。
低水平氮沉降短期内提高土壤呼吸速率，这可能是由于植物生长旺盛，根系呼吸增强所致。
然而，长期来看，过量的氮可能导致土壤酸化、微生物活性降低，进而影响土壤呼吸。
高水平的氮沉降导致土壤呼吸速率降低，这可能与土壤养分失衡、微生物活动减弱等因素有关。
《2024年氮添加对草地生态系统土壤微生物群落的影响》范文
《氮添加对草地生态系统土壤微生物群落的影响》篇一一、引言随着人类活动的不断加剧，氮（N）的添加已成为农业生态系统中的一种常见现象。
氮的添加不仅改变了土壤的化学性质，还对草地生态系统的生物群落产生了深远的影响。
其中，土壤微生物群落作为生态系统的重要部分，其结构与功能的改变尤为显著。
本文将探讨氮添加对草地生态系统土壤微生物群落的影响，并试图揭示其潜在机制。
二、氮添加的方式与草地生态系统的变化氮添加主要通过化肥、大气沉降、畜禽粪便等方式进行。
随着氮添加量的增加，草地生态系统的土壤理化性质和生物群落结构均发生显著变化。
主要表现为土壤氮素的富集、土壤pH值的改变等。
这些变化对土壤微生物群落产生了直接或间接的影响。
三、氮添加对土壤微生物群落的影响（一）影响微生物的种类与数量氮添加可以改变土壤中氮素的可用性，从而影响微生物的种类与数量。
一方面，丰富的氮源可以促进某些异养型微生物的生长和繁殖；另一方面，过量的氮可能会抑制某些自养型微生物的生存，导致微生物群落结构的改变。
（二）影响微生物的代谢活动氮添加还可能改变微生物的代谢活动。
一方面，微生物为了适应氮素富集的环境，可能会改变其代谢途径，以适应新的环境条件；另一方面，过量的氮可能导致土壤中某些有害物质的积累，如氨气等，这些物质可能对微生物产生直接的毒害作用，影响其代谢活动。
四、潜在机制探讨（一）氮添加与土壤pH值的关系氮添加会改变土壤的pH值，而pH值的改变会直接影响微生物的生存和繁殖。
例如，某些喜酸性的微生物在酸性土壤中可能更容易生存和繁殖，而喜碱性的微生物在碱性土壤中可能更有优势。
此外，pH值的改变还可能影响土壤中营养元素的溶解度和有效性，从而影响微生物的生存和繁殖。
（二）氮添加与土壤酶活性的关系土壤酶是土壤生物化学过程的重要驱动力。
氮添加可能会改变某些酶的活性，从而影响土壤中有机物的分解和营养元素的循环。
例如，过量的氮可能导致某些与碳循环相关的酶活性降低，从而影响有机物的分解和营养元素的循环。
氮沉降对草地生态系统植物特征影响研究
ECOLOGY区域治理氮沉降对草地生态系统植物特征影响研究何俐蓉1,2,3,41.陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司；2.陕西省土地工程建设集团有限责任公司；3.自然资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室；4.陕西省土地整治工程技术研究中心摘要：氮对陆地生态系统生产力有着重要的影响。
氮素通过植物的吸收与反硝化作用离开土壤，然后通过大气氮沉降、动植物残体分解以及固氮作用回归土壤。
其中，氮沉降不仅对草地生态系统初级生产力、植物丰富度和多样性产生直接影响，而且对草地生态系统的地下部分，如地下生产力、土壤微生物群落及土壤动物群落组成及多样性产生间接影响。
氮沉降致使的植物多样性丧失，进而通过营养级联效应进而对土壤微生物和动物多样性产生显著影响，从而导致重要生态系统服务功能的退化。
目前关于土壤有效氮升高对植物群落特征的影响尚不是十分清楚，有关土壤有效氮升高对植物地上和根系特征的影响尚存争议。
关键词：氮沉降；土壤有效氮；植物特征中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：2096-4595（2020）13-0143-0002随着全球人口数量增长加快，为满足生活需要，人工合成氨技术的应用和矿质能源的大量开采，导致NHx和NOx的大量排放，使得大气中活性氮浓度持续升高，极大地干扰了全球N循环过程[1]。
氮对陆地生态系统生产力有着重要的影响。
氮素通过植物的吸收与反硝化作用离开土壤，然后通过大气氮沉降、动植物残体分解以及固氮作用回归土壤。
其中，大气氮沉降是指地表排放源排放至大气中的含氮化合物，经混合、扩散、转化、漂移，直至从大气中移除并降落回地表或植物冠层[2]。
氮沉降不仅对草地生态系统的初级生产力、植物多样性产生直接影响，而且对草地生态系统的地下生产力[3]、土壤微生物种群多样性[4]产生间接影响。
一、氮沉降对植物特征的影响（一）地上生物量氮素是植物生长发育过程所需要的最重要的元素之一，氮素供应状况是影响生态系统生产力的主要因素。
评估氮沉积对草原生物多样性和生态系统生产力的影响
评估氮沉积对草原生物多样性和生态系统生产力的影响
氮沉积是指大气中的氮化合物沉降到地表的过程。
随着人类活动的不断增加，氮沉积已经成为一个全球性的环境问题。
氮沉积对草原生物多样性和生态系统生产力的影响备受关注。
本文将从这两个方面来评估氮沉积对草原生态系统的影响。
首先，氮沉积对草原生物多样性的影响。
研究表明，氮沉积会改变草原植物群落的物种组成和结构，导致物种多样性下降。
一方面，氮沉积会促进某些植物的生长，使它们在竞争中占据优势地位，从而抑制其他植物的生长。
另一方面，氮沉积也会导致土壤酸化，使得一些植物无法生存。
这些变化都会影响草原生态系统的稳定性和生态服务功能。
其次，氮沉积对草原生态系统生产力的影响。
氮是植物生长所必需的营养元素之一，适量的氮沉积可以促进草原植物的生长和产量。
但是，过量的氮沉积会导致土壤养分失衡，进而影响植物的生长和产量。
此外，氮沉积还会改变草地土壤微生物群落的组成和功能，影响土壤生态系统的健康状况。
这些变化都会对草原生态系统的生产力产生重要影响。
综上所述，氮沉积对草原生态系统的影响是复杂而多样的。
在评估氮沉积对草原生物多样性和生态系统生产力的影响时，需要考虑到氮沉积的来源、类型、浓度等因素，并结合草原植被类型、土壤类型、气候等因素进行综合分析。
只有全面了解氮
沉积对草原生态系统的影响，才能采取有效的措施保护草原生态系统，实现可持续发展。
《2024年长期氮沉降对内蒙典型草原植物群落结构和地上生产力的影响》范文
《长期氮沉降对内蒙典型草原植物群落结构和地上生产力的影响》篇一一、引言内蒙古作为我国重要的草原资源区，其生态系统对区域乃至全国的气候、生物多样性及畜牧业发展具有重要影响。
近年来，随着人类活动的增加和工业化进程的推进，长期氮沉降现象逐渐成为影响草原生态系统的重要因素。
本文旨在探讨长期氮沉降对内蒙典型草原植物群落结构和地上生产力的影响，以期为草原生态保护和可持续发展提供科学依据。
二、氮沉降背景及研究区域概况氮沉降是指大气中氮素以气体或颗粒物的形式降落到地面的过程。
内蒙地区由于工业化、农业活动及能源开发等因素，导致氮沉降量逐年增加。
研究区域选取内蒙典型草原，该地区具有丰富的草原资源和独特的生态系统。
三、研究方法本研究采用野外调查与室内分析相结合的方法，具体包括：1. 群落结构调查：对研究区域内的植物群落进行系统调查，记录物种组成、种群密度及分布格局等数据。
2. 氮沉降数据收集：收集研究区域长期的氮沉降数据，包括年氮沉降量及变化趋势。
3. 地上生产力测定：通过实地收割法测定草原地上生物量，分析生产力的变化。
4. 数据处理与分析：运用统计学方法，分析氮沉降与群落结构、地上生产力的关系。
四、长期氮沉降对植物群落结构的影响1. 物种组成变化：长期氮沉降导致草原物种组成发生变化，一些喜氮植物种群数量增加，而耐贫瘠植物种群数量减少。
2. 群落结构改变：氮沉降使群落结构趋于简单化，优势种明显，群落内物种多样性降低。
3. 生态位变化：部分植物种类的生态位发生改变，导致整个生态系统的稳定性和抵抗力下降。
五、长期氮沉降对地上生产力的影响1. 生产力提高：短期内，氮沉降可以提高草原地上生产力，促进植物生长。
2. 长期效应：长期氮沉降可能导致土壤养分失衡，限制植物生长，最终导致生产力下降。
3. 资源竞争加剧：由于优势种的数量增加，加剧了资源竞争，影响其他物种的生长和繁衍。
六、结论与建议本研究表明，长期氮沉降对内蒙典型草原植物群落结构和地上生产力具有显著影响。
草地生态系统中的氮沉降与吸收研究
草地生态系统中的氮沉降与吸收研究草地生态系统是地球上最为广泛分布的生物群落之一，它在维护生态平衡、保护水土资源以及促进生物多样性等方面发挥着重要作用。
然而，随着人类活动的不断增加，草地生态系统所面临的挑战也日益加剧。
氮沉降是其中之一，对草地生态系统产生了深远影响。
因此，研究草地生态系统中的氮沉降与吸收成为了科研工作者关注的焦点之一。
一、氮沉降的来源和形式氮沉降主要来源于人类活动，包括工业排放、农业施肥和生活排放等。
其中，莱布尼茨生态研究中心的研究显示，农业施肥是氮沉降的主要贡献因素，占比高达60%以上。
氮沉降的形式主要有湿沉降和干沉降两种。
湿沉降指氮化物在降水过程中被溶解在水滴中沉降到地面，干沉降则是指颗粒态氮化物在空气中沉降到地面。
二、氮沉降对草地生态系统的影响氮沉降的增加对草地生态系统产生了一系列的影响。
首先，氮沉降的过量会导致土壤中的氮含量升高，进而引发植物生长的抑制。
过量的氮会对草地植物造成毒害，破坏植物的生长平衡，甚至导致植物死亡。
其次，氮沉降还会改变草地土壤的酸碱度，降低土壤的pH值，直接影响土壤的肥力和微生物活性。
此外，氮沉降还会影响草地生物多样性，使一些特定物种的数量过量增加，导致生态系统的失衡，从而对其他物种造成冲击。
三、氮的吸收与利用草地植物对氮的吸收与利用是维持生态系统平衡的重要环节。
植物吸收氮主要通过根系中的根毛进行。
植物根毛的生长和分布对氮的吸收起着至关重要的作用。
此外，植物的氮利用效率也是影响氮吸收与利用的重要因素。
一些研究表明，草地植物在充足氮供应的情况下，由于氮过剩而导致的氮浪费会加剧对生态系统的负面影响。
四、应对氮沉降的措施针对氮沉降对草地生态系统的影响，科研工作者们提出了一系列的措施。
首先，减少农业施肥量，合理调整施肥结构，降低氮肥的使用量，以减少氮沉降的源头。
其次，加强对氮沉降的监测和预警，及时掌握氮沉降情况，为采取措施提供科学依据。
此外，通过生物修复等手段，加强对受氮沉降影响较大的草地生态系统的恢复和保护。
氮沉降对草地生态系统碳循环的影响研究
氮沉降对草地生态系统碳循环的影响研究草地生态系统在全球生态系统中占据着独特的地位。
草地覆盖面积广泛，是世界上最大的陆地生态系统类型之一。
草地生态系统既是重要的碳汇，也是全球生态系统中重要的碳源。
氮沉降是草地生态系统中重要的生态环境因素之一，直接影响草地生态系统的生物生产力及其功能水平。
氮沉降与草地生态系统碳循环之间的关系备受关注。
本文主要讨论氮沉降对草地生态系统碳循环的影响研究。
一、氮沉降对草地生态系统碳循环的直接影响氮沉降对草地生态系统碳循环的直接影响主要表现在以下几个方面。
1、氮沉降增加了草地生态系统中植物的生产力氮沉降可以为草地植物提供养分，增加植物的生产力，使其吸收更多的二氧化碳。
同时，氮沉降还可以提高植物对水分利用的效率，促进其生长和繁殖。
2、氮沉降增加了草地生态系统中土壤有机碳质量氮沉降可以提高草地土壤碳库的质量，增加土壤有机碳含量，从而增强草地生态系统的碳汇功能。
3、氮沉降提高了草原生料的碳含量草原是世界上最大的牲畜饲养基地。
氮沉降可以提高草原生长的碳含量，增加草原生料的碳含量，从而提高草原生态系统的碳汇能力。
二、氮沉降对草地生态系统碳循环的间接影响氮沉降对草地生态系统碳循环的间接影响主要表现在以下几个方面。
1、氮沉降增加草地生态系统中土壤呼吸速率氮沉降可以增加草地生态系统中土壤呼吸速率，加强土壤碳释放和土壤呼吸作用，减少土壤碳库。
2、氮沉降增加草地生态系统中土壤氮含量氮沉降可以增加草地生态系统中土壤氮含量，从而加速植物生长和土壤碳释放，增强土壤碳库的减少。
3、氮沉降促进草地生态系统变化氮沉降促进了草地生态系统的植被演替，导致草地生态系统的结构和功能发生变化，可能对草地生态系统的碳循环产生影响。
三、草地生态系统碳循环研究的现状及发展趋势国内外的学者们对草地生态系统碳循环进行了大量研究。
目前主要研究内容包括草地生态系统碳汇或碳源潜力、碳库大小、碳沉积速率、植物对土壤碳库的贡献等。
同时，对于氮沉降对草地生态系统碳循环的影响，也已经有了一些成果。
大气氮沉降
大气氮沉降随着人类活动的不断增加，大气污染问题日益严重，其中大气氮沉降是一个重要的环境问题。
大气氮沉降是指大气中的氮化合物在降水和干沉降中被输入到土壤或水体中，对环境和生态系统造成不良影响。
本文将从氮沉降的来源、影响、监测和控制等方面进行探讨。
一、氮沉降的来源氮沉降的主要来源是人类活动，包括化石燃料的燃烧、农业生产、工业生产和交通运输等。
其中，化石燃料的燃烧是氮沉降的主要来源之一，排放的氮氧化物在大气中与其他气体发生反应形成硝酸盐和硫酸盐，最终以降水的形式输入到土壤和水体中。
农业生产也是氮沉降的重要来源，农业化肥的使用和畜禽养殖都会产生大量的氨和氧化亚氮，这些氮化合物会通过气态和颗粒态的形式输入到大气中，最终落到土壤和水体中。
二、氮沉降的影响氮沉降对环境和生态系统的影响主要表现在以下几个方面：（一）土壤酸化氮沉降中的硝酸盐和氨会通过降水输入到土壤中，使土壤酸化，影响土壤的化学性质和生物活性。
酸性土壤不利于植物的生长和发育，也会导致土壤中的重金属等有害物质的释放。
（二）水体富营养化氮沉降中的氨和硝酸盐会促进水体中藻类和细菌的生长，导致水体富营养化。
富营养化会使水体中的溶解氧减少，造成水体缺氧和鱼类死亡，同时也会影响水体的透明度和水质。
（三）生物多样性损失氮沉降会影响土壤中的微生物群落和植物群落，导致生物多样性的损失。
氮沉降会使土壤中的微生物数量增加，但种类减少，造成生态系统的不平衡。
同时，氮沉降也会影响植物的生长和繁殖，导致植物物种的减少和生态系统的稳定性降低。
三、氮沉降的监测为了了解氮沉降的情况，需要进行氮沉降的监测。
目前，氮沉降的监测主要包括两种方法：一种是通过降水样品分析来确定氮沉降量，另一种是通过氮气的浓度和组成来估算氮沉降量。
降水样品分析是确定氮沉降量的主要方法，可以测定降水中的硝酸盐和铵盐含量，计算氮沉降量。
氮气的浓度和组成可以通过氮气采样器和氮气分析仪来测定，但这种方法需要比较复杂的设备和技术。
草地植物对氮沉降的响应机制研究
草地植物对氮沉降的响应机制研究氮沉降是指氮气或气态污染物在大气中通过降雨或干沉降方式富集到地面上的现象。
氮沉降对生态系统的影响十分广泛，特别是草地植物，在其生长、营养摄取、物种竞争等方面都受到了显著的影响。
本文将探讨草地植物对氮沉降的响应机制，并分析其对生态系统的影响。
1. 氮沉降对草地植物的生长影响氮是一种重要的营养元素，能促进植物的生长和养分摄取。
然而，过高的氮沉降对草地植物可能产生负面影响。
一方面，过量的氮沉降会导致土壤中氮的浓度过高，超过草地植物的摄取能力，造成土壤的氮饱和，进而对植物的生长产生抑制作用。
另一方面，氮沉降还可能改变土壤中的化学性质，降低土壤酸碱度，影响草地植物的生态位。
2. 草地植物对氮沉降的生理响应在面对氮沉降时，草地植物会产生一系列的生理响应机制。
首先，植物根系会调整其分布，向更深层土壤拓展，以期从较深的土壤中吸收较少的氮。
其次，植物的根系系统会增强对氮的吸收能力，通过增加氮营养相关酶的活性，提高对土壤中氮的吸收效率。
同时，植物的叶片也会产生一系列的响应，例如增加叶片的氮浓度、调整叶绿素含量等，以适应更高浓度的氮环境。
3. 氮沉降对草地植物物种竞争的影响氮沉降对草地植物物种竞争产生了显著的影响。
在氮沉降较低的环境中，生态系统中的植物物种通常会以氮的利用效率为基础进行竞争。
而在氮沉降较高的环境中，氮的供应变得充足，植物物种间的竞争主要集中在其他环境因子上，如光照、水分等。
因此，氮沉降可导致草地植物物种组成的变化，从而对生态系统结构和功能产生影响。
4. 草地植物对氮沉降的适应性进化长期以来，草地植物在面对氮沉降的压力下，通过适应性进化来提高其抗逆能力。
例如，一些草地植物能够参与与土壤微生物共生，以促进土壤中氮的转化和循环，提高氮的利用效能。
此外，草地植物还可能通过改变根系结构、根毛密度等适应性变化，以优化其对氮的吸收和利用能力。
综上所述，草地植物对氮沉降表现出一系列的响应机制。
试述氮沉降的环境效应和生物学意义
试述氮沉降的环境效应和生物学意义氮沉降是指大气中含氮化合物（如氮氧化物和氨等）通过大气运输形成的氮输入地表水、土壤和生物系统的过程。
氮沉降是现代化社会中人类活动导致的环境问题之一，具有重要的环境效应和生物学意义。
首先，氮沉降对水环境产生重要影响。
大气中的氮氧化物和氨进入水体后，会引起水质恶化，造成水体富营养化现象。
氮沉降是水体富营养化的主要原因之一，导致水体中的氮含量过高，进而诱发藻类和水生植物大量生长，形成水华，破坏水体生态平衡。
水华中大量的藻类和水生植物生长的过程中需要消耗大量的氧气，导致水体中氧气含量急剧下降，使得水中的生物死亡。
其次，氮沉降对土壤产生重要影响。
氮沉降会增加土壤中的氮素含量，改变土壤的化学性质。
过度的氮沉降会导致土壤酸化，破坏土壤的结构和质地，减少土壤的肥力。
氮沉降还会影响土壤中微生物群落的结构和功能，减少土壤中一些对有机物质降解和转化具有重要作用的微生物的数量和活性。
这些微生物包括氮固定菌、脱氨菌等，对于土壤中氮的循环和转化起着重要的作用。
此外，氮沉降对生物系统具有重要的影响。
由于氮营养过剩，氮沉降会导致植物的生长过量和过度繁殖，降低植物品质。
在农业生产中，氮沉降增加了农作物的氮素供应量，使得农作物生长更加旺盛，提高了农作物的产量。
然而，由于农作物的吸收和利用能力有限，氮沉降过剩也容易造成农田土壤中的氮素积累和流失，形成环境污染。
而在自然生态系统中，氮沉降过多会破坏植物的生态平衡，导致一些天然草地和森林的退化。
总的来说，氮沉降是导致水体富营养化、土壤质量下降和生物系统失衡的重要原因之一、氮沉降的环境效应体现在改变水体和土壤的化学特性，破坏生态平衡和物种多样性，增加环境污染风险。
氮沉降的生物学意义体现在影响植物的生长和繁殖、改变土壤中微生物的数量和功能、影响水体中生物的生存和繁衍。
因此，减少氮沉降是保护环境和生物多样性的重要措施之一。
《2024年长期氮沉降对内蒙典型草原植物群落结构和地上生产力的影响》范文
《长期氮沉降对内蒙典型草原植物群落结构和地上生产力的影响》篇一一、引言在全球范围内，随着工业化、城市化进程的推进，大气中氮沉降的增加已经成为一种普遍现象。
我国内蒙地区，其典型草原生态系统亦受到长期氮沉降的影响。
本文旨在探讨长期氮沉降对内蒙典型草原植物群落结构和地上生产力的影响，以期为草原生态保护与恢复提供科学依据。
二、研究区域与方法（一）研究区域本文以内蒙古自治区为研究区域，选择具有代表性的草原生态系统进行调查研究。
（二）研究方法1. 样品采集：定期对研究区域的草原进行采样，收集土壤、植物等样本。
2. 氮沉降数据收集：通过气象数据和模型预测等方法，获取长期氮沉降数据。
3. 群落结构分析：采用物种丰富度、香农-维纳多样性指数等指标，分析植物群落结构。
4. 地上生产力测定：通过测量植物生物量、生长速率等指标，评估地上生产力。
三、结果与分析（一）植物群落结构变化1. 物种丰富度：随着氮沉降的增加，一些喜氮物种的丰度增加，而耐氮性较差的物种逐渐减少，导致物种丰富度发生变化。
2. 香农-维纳多样性指数：氮沉降的增加使得草原生态系统的多样性指数呈现出先增加后减小的趋势，表明在一定程度的氮沉降下，可以促使一些喜氮物种的生长，但过量的氮沉降则可能对生态系统造成负面影响。
（二）地上生产力变化1. 生物量：随着氮沉降的增加，草原植物的生物量呈现出先增加后稳定的趋势。
适量的氮沉降可以促进植物生长，但过量的氮沉降可能导致植物生长受限。
2. 生长速率：在氮沉降初期，植物生长速率显著提高，但随着氮沉降的持续增加，生长速率逐渐趋于稳定。
（三）影响因素分析1. 气候因素：气候条件对植物群落结构和地上生产力具有重要影响。
在内蒙地区，气候条件的变化可能加剧或减轻氮沉降对草原生态系统的影响。
2. 土壤条件：土壤类型、质地、肥力等都会影响植物的生长和群落结构。
在内蒙地区，不同土壤条件的草原生态系统对氮沉降的响应可能存在差异。
3. 人为干扰：过度放牧、开垦等人为活动会破坏草原生态系统的平衡，加剧氮沉降对生态系统的负面影响。
草地生态系统对氮沉降响应机制的研究进展
草地生态系统对氮沉降响应机制的研究进展草地生态系统作为陆地上重要的自然生态系统之一，对氮沉降具有敏感性，并在其中发挥着重要的生态功能。
针对草地生态系统对氮沉降的响应机制，国内外学者进行了广泛的研究。
本文将综述草地生态系统对氮沉降的影响、响应机制以及未来研究的发展方向。
一、氮沉降对草地生态系统的影响氮是生态系统中的重要元素之一，对植物生长和生态系统的生物化学过程具有重要的影响。
氮沉降作为一个重要的氮源，会对草地生态系统产生直接和间接的影响。
1. 直接影响氮沉降使草地生态系统中土壤中的氮含量增加，从而提供了植物生长所需的养分。
适量的氮沉降可以提高植物的生长速率、生物量和根系发育，并促进草地的初级生产力。
然而，过高的氮沉降也可能导致土壤中的氮过载，对草地生态系统造成负面影响。
2. 间接影响氮沉降对草地生态系统的间接影响主要通过改变土壤环境和植物竞争关系来实现。
氮沉降增加了土壤中的氮素含量，导致土壤酸化和养分紊乱，从而改变了土壤微生物的组成和功能，影响土壤生物多样性和养分循环。
同时，氮沉降还会改变植物群落的物种组成和竞争力，促使某些优势种的扩张，从而影响草地生态系统的结构和功能。
二、草地生态系统对氮沉降的响应机制草地生态系统对氮沉降的响应机制是一个复杂的过程，涉及植物生理生态学、土壤化学和土壤微生物学等多个学科的交叉。
目前，学者们从不同的角度对该机制进行了深入研究，并取得了一些重要的进展。
1. 植物生态生理响应草地生态系统中的植物对氮沉降的响应主要体现在养分吸收、生长生理和生物化学特性等方面。
研究表明，氮沉降可以促进植物的氮吸收和利用效率，提高光合作用速率和水分利用效率，从而提高植物的生物量和适应能力。
2. 土壤环境响应氮沉降改变了草地生态系统土壤中的化学性质，如土壤pH值、氮、磷和钾等养分含量的变化。
这些变化对土壤微生物的生态功能和养分循环过程产生了影响。
近年来的研究表明，土壤微生物对氮沉降的响应主要体现在微生物的生物量、群落结构和功能多样性的变化上。
大气氮沉降及其对草地生物多样性的影响
12 草 业 科 学24卷7期7/2007PRA TACUL TU RAL SCIENCE Vol124,No17大气氮沉降及其对草地生物多样性的影响张燕1,崔学民1,樊明寿2(11内蒙古农业大学生态环境学院,内蒙古呼和浩特010019;21内蒙古农业大学农学院,内蒙古呼和浩特010019)摘要:随着人类活动的加强,大气氮素沉降在逐渐增加,已对海洋和陆地生态系统产生了明显的影响。
为此总结了大气干湿沉降中氮的组成和数量变化等特点,并在此基础上,分析评述了大气氮沉降对草地生态系统中植物、动物和微生物群落发展的影响,提出了今后研究的方向。
关键词:大气沉降;氮素;草地;生物多样性中图分类号:S16119;S812 文献标识码:A 文章编号:100120629(2007)0720012206 早在150年前,英国洛桑试验站就开始收集雨水测定其含氮量。
到20世纪,随着全球环境的日益恶化,人类对大气氮沉降的研究逐渐增多。
欧共体的N ITREX项目和美国的大气沉降网络计划(NADP/N TN)标志着系统研究的开始。
近20年来,作为大气沉降(包括干沉降和湿沉降)重要组成成分的氮素沉降及其生态效应的研究已引起全世界大气、环境、生态、农学、海洋等领域科学家的广泛重视,研究手段和技术在不断改进[1]。
在我国,关于大气氮沉降对海洋养分循环、森林生态以及农田氮素输入的影响也有许多分析和研究[125]。
我国现有草地410×106km2,约占国土总面积的41%[6,7],占世界草地总面积近8%[8],但相比之下,关于大气氮素沉降对草地生态系统的影响却稀有报道。
由于草地是显著区别于农田和森林的陆地生态系统,因此,有必要对大气氮沉降这一陆地生态系统的影响展开研究。
众所周知,氮素是生物体必不可少的关键组成元素,氮的多少决定着生物群落的发展[9],而生物多样性又是生态环境稳定的重要标志,为此在分析总结近20年国内外关于大气氮沉降研究成果的基础上,根据国外的研究结果分析评述大气氮沉降对草地生态系统生物多样性的影响,为我国开展这方面的研究提供借鉴。
大气氮沉降影响草地植物物种多样性机制研究综述
大气氮沉降影响草地植物物种多样性机制研究综述张世虎;张悦;马晓玉;王聪;马群;杨雪纯;徐婷;马越;郑智【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2022(42)4【摘要】大气氮沉降对草地生态系统结构和功能的影响已成为全球变化生物学研究重点。
大气氮沉降导致草地群落物种多样性降低已成为全球普遍现象,但其生物学机制还不清楚,因此有必要系统梳理大气氮沉降对全球不同草地生态系统的研究结果,以便在氮沉降背景下为我国草地生态系统的研究和管理制定科学决策。
系统综述了氮沉降降低草地群落物种多样性的可能机制,主要包括资源竞争排斥、群落更新限制、土壤酸化及其离子毒害、养分失衡、氮素本身的毒害、次生胁迫。
氮沉降导致草地物种多样性降低是多种机制综合作用的结果,每种机制在不同时空具有不同的相对贡献。
同时,与欧洲酸性土壤草地和美国高草草原相比,我国草地土壤类型和植被属性具有明显差异。
因此,应根据我国草地生态系统的特征、不同植物功能利用养分策略,从土壤养分变化、根系养分吸收转运、叶片生理过程等方面的整合研究思路,探讨氮沉降影响我国草地群落物种多样性的生物学机制,为我国草地生态系统的科学管理提供理论依据。
【总页数】10页(P1252-1261)【作者】张世虎;张悦;马晓玉;王聪;马群;杨雪纯;徐婷;马越;郑智【作者单位】西北师范大学生命科学学院【正文语种】中文【中图分类】S81【相关文献】1.大气氮沉降及其对草地生物多样性的影响2.青藏高原东缘草地生态系统动态定位监测与可持续发展要素研究Ⅱ高寒草甸草地生态系统植物群落结构特征及物种多样性分析3.氮沉降对荒漠化草原草本植物物种多样性和群落组成的影响4.干扰对草地植物物种多样性的影响研究5.氮沉降及物种多样性影响草地氧化亚氮排放研究进展因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
草地生态系统对氮沉降的响应
草地生态系统对氮沉降的响应草地生态系统是地球上最广泛分布的生态系统之一，其具有重要的生态功能和经济价值。
氮是一种生命必需的元素，但过度的氮沉降可能对草地生态系统造成负面影响。
因此，研究草地生态系统对氮沉降的响应具有重要的实际意义。
氮沉降对草地生态系统的影响氮沉降是指大气中氮化合物沉降到地表的过程。
氮化合物主要包括氨、氧化亚氮和一氧化氮等，它们可以来自工业化、农业生产、交通活动等人类活动，也可以来自自然源，如火山爆发、闪电等。
氮沉降对草地生态系统具有以下影响：促进生长：氮沉降可提高草地的氮素含量，促进草地植物生长和养分吸收。
但如果氮沉降过多，会导致草地土壤中氮素积累过多、破坏植物与微生物的平衡，对草地生态系统产生负面影响。
影响物种多样性：氮沉降可能改变草地生态系统的生物多样性。
过度的氮沉降可以导致草原植被物种的减少，因为它可以增加一些快速生长的杂草和灌木，从而竞争草地植物，减少草地植物的数量和种类。
污染土壤和水体：氮沉降还可能导致土壤酸化、土壤和水体污染等。
氮沉降可以使土壤pH值降低，影响土壤微生物的活性，还可能使洪水中的氮达到高浓度，导致水体富营养化和缺氧。
草地生态系统对氮沉降的响应是复杂的，会受到草地种类、氮沉降方式和氮沉降强度等多个因素的影响。
下面分别从土壤、水、植物等三个方面进行探讨。
1. 土壤草地生态系统中的土壤是生态系统的重要组成部分，它们对氮沉降有着不同的响应。
土壤中氮含量的增加可能会导致土壤酸化，这会降低草地的生物多样性。
同时，土壤中的氮素也可能被草地植物利用，提高植物的产量和营养吸收。
2. 水草地生态系统中的水也受到氮沉降的影响。
氮沉降会使水中的氮浓度升高，导致水体富营养化，影响水生生态系统。
此外，水对氮沉降的响应还可能受到草地间的排水和水收集系统等人为干预的影响。
3. 植物草地生态系统中的植物也是重要的影响因素。
不同类型的草地植物对氮沉降的响应不同。
有些植物能够利用过度的氮沉降，提高其生长率和生产力。
《氮添加对草地生态系统土壤微生物群落的影响》范文
《氮添加对草地生态系统土壤微生物群落的影响》篇一一、引言随着人类活动的不断增加，氮（N）的添加已经成为全球生态系统中的重要现象。
特别是在农业领域，为了增加农作物产量，人为添加氮肥已经成为普遍的做法。
然而，过度的氮添加对生态系统，尤其是草地生态系统的土壤微生物群落，带来了显著的影响。
本文旨在探讨氮添加对草地生态系统土壤微生物群落的影响，并分析其潜在生态学意义。
二、氮添加的方式与程度氮添加主要通过化肥施用、大气氮沉降以及生物固氮等方式进行。
在现代农业中，化肥施用是主要的氮添加方式，而人为活动导致的氮沉降以及一些特定植物群体的固氮行为也产生了显著的氮输入。
氮添加的程度取决于地域、气候、土地利用方式、人为管理等因素，从轻度到重度各有不同。
三、氮添加对土壤微生物群落的影响1. 丰富度和多样性适量的氮添加通常能够增加土壤微生物的丰富度和多样性。
这是因为氮是微生物生长的重要营养元素，适当的氮输入为微生物提供了充足的营养来源。
然而，过量的氮输入可能会导致土壤酸化，进而影响微生物的生存环境，导致微生物多样性的降低。
2. 群落结构变化氮添加会导致土壤微生物群落结构发生变化。
一方面，一些偏好高氮环境的微生物种类会得到增长，如固氮菌、硝化细菌等；另一方面，一些对高氮环境敏感的微生物种类可能会减少或消失。
此外，不同种类的氮添加（如有机氮和无机氮）也会对微生物群落结构产生不同的影响。
3. 功能变化氮添加还会影响土壤微生物的功能。
例如，固氮过程和硝化过程等与氮循环相关的过程可能会因氮添加而发生变化。
过度的氮输入可能会改变土壤中有机物的分解速率和种类，进而影响土壤中其他营养元素的循环和利用。
四、结论及建议本文研究了氮添加对草地生态系统土壤微生物群落的影响。
研究发现，适量的氮添加可以增加土壤微生物的丰富度和多样性，改变群落结构和功能。
然而，过度的氮输入可能会导致土壤酸化，降低微生物多样性，改变群落结构和功能，对生态系统产生不利影响。
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12 草 业 科 学24卷7期7/2007PRA TACUL TU RAL SCIENCE Vol124,No17大气氮沉降及其对草地生物多样性的影响张燕1,崔学民1,樊明寿2(11内蒙古农业大学生态环境学院,内蒙古呼和浩特010019;21内蒙古农业大学农学院,内蒙古呼和浩特010019)摘要:随着人类活动的加强,大气氮素沉降在逐渐增加,已对海洋和陆地生态系统产生了明显的影响。
为此总结了大气干湿沉降中氮的组成和数量变化等特点,并在此基础上,分析评述了大气氮沉降对草地生态系统中植物、动物和微生物群落发展的影响,提出了今后研究的方向。
关键词:大气沉降;氮素;草地;生物多样性中图分类号:S16119;S812 文献标识码:A 文章编号:100120629(2007)0720012206 早在150年前,英国洛桑试验站就开始收集雨水测定其含氮量。
到20世纪,随着全球环境的日益恶化,人类对大气氮沉降的研究逐渐增多。
欧共体的N ITREX项目和美国的大气沉降网络计划(NADP/N TN)标志着系统研究的开始。
近20年来,作为大气沉降(包括干沉降和湿沉降)重要组成成分的氮素沉降及其生态效应的研究已引起全世界大气、环境、生态、农学、海洋等领域科学家的广泛重视,研究手段和技术在不断改进[1]。
在我国,关于大气氮沉降对海洋养分循环、森林生态以及农田氮素输入的影响也有许多分析和研究[125]。
我国现有草地410×106km2,约占国土总面积的41%[6,7],占世界草地总面积近8%[8],但相比之下,关于大气氮素沉降对草地生态系统的影响却稀有报道。
由于草地是显著区别于农田和森林的陆地生态系统,因此,有必要对大气氮沉降这一陆地生态系统的影响展开研究。
众所周知,氮素是生物体必不可少的关键组成元素,氮的多少决定着生物群落的发展[9],而生物多样性又是生态环境稳定的重要标志,为此在分析总结近20年国内外关于大气氮沉降研究成果的基础上,根据国外的研究结果分析评述大气氮沉降对草地生态系统生物多样性的影响,为我国开展这方面的研究提供借鉴。
1 大气沉降中的氮素组成和数量大气湿沉降氮主要是N H+4和NO-3,以及少量的可溶性有机氮。
干沉降氮主要有气态NO、N2O、N H3,以及(N H4)2SO4和N H4NO3粒子,还有吸附在其它粒子上的氮[2]。
大气沉降氮的来源是多方面的,除了雷电等自然途径之外,大气中的氮化合物主要来源于工业(NO X)、化石燃料的燃烧(NO X)、农田施肥和集约畜牧业(N H X)[2,10]。
由于大气沉降氮的来源复杂,因此其成分和数量存在较大的时空变异。
20世纪80年代,欧洲大部分国家的大气氮沉降超过10kg/(hm2・a),在比利时、荷兰和卢森堡,大气氮沉降超过30kg/(hm2・a),而欧洲一些边远地区只有1kg/(hm2・a)[11]。
Whitall等从1996到1999年在美国北卡州11个试点收集到的湿沉降氮通量呈现随年度而增加的趋势,平均为956mg/(m2・a)[12]。
我国虽然还没有系统研究,也没有网络检测机构,但也有一些零星的报道。
鲁如坤等报道浙江金华地区降水带入土壤的氮素为1712～2113kg/(hm2・a)[5]。
彭琳等根据黄土高原降水量和降水中氮浓度计算出,在该区域每年因降水带入农田的氮素在4152～10160kg/(hm2・a)[3]。
北京地区大气湿沉降氮量约为31kg/(hm2・a)[4]。
在江西分宜县大冈山林场的杉木Cunninghamia lanceola2 ta林和马尾松Pinus m assoniana林中,降水氮输3收稿日期:2006205223基金项目:国家自然科学基金资助项目(30560031)作者简介:张燕(19812),女,内蒙古包头人,在读硕士生,研究方向为草地氮素循环。
E mail:zzhangyyan2000@1631com通讯作者:樊明寿 E mail:f mswh@yahoo1com1cn7/2007PRA TACUL TU RAL SCIENCE(Vol124,No17)13 入甚至可达6016和5710kg/(hm2・a)[13]。
通过干沉降(气体和固态颗粒)进入生态系统的氮量通常较降水中的氮量多。
G oulding在英国东南部的4个地点观测到氮的总沉降量为每年35～40kg/hm2,其中湿沉降为9～12kg/hm2,而且N H4+-N多于NO32-N;干沉降为22～26kg/hm2,主要是气态N H3,其次是气态的NO2[14]。
与湿沉降相比,干沉降氮的测定难度相对较大,因此我国目前尚缺乏关于干沉降氮的观测资料。
在森林生态系统,由于高大树木的遮挡,沉降分布很不均匀,靠近林地边缘的地区往往接受较多的沉降,而内部较少[15]。
草地没有高大树木,因此大气氮沉降的分布可能不同于林地,但这需要观察检验。
研究认为大于15g/(m2・a)的大气氮沉降就会引起森林土壤的富营养化和酸化[16],这一数量的大气氮沉降是否也会引起草地土壤的富营养化和酸化还不得而知。
在加拿大的研究还表明,载畜草地土壤的大气氮沉降输入明显低于非载畜草地[16],原因是牲畜通过影响植被而影响沉降通量和氮素循环。
我国许多草原特别是北方草原的载畜量普遍较高,降水量少,草原退化现象较为严重,因此我国草地土壤大气氮沉降输入是否存在类似加拿大草原的情形还不能确定,需进行具体的研究比较。
这一方面的研究结果可为合理化轮牧草原管理制度的建立提供重要信息。
值得注意的是,由于大气沉降中的有机氮组成复杂,测定相对比较困难,因此过去多数研究集中于大气沉降中的无机氮,而对有机氮的研究和讨论相对较少,如美国的NADP(National Acid Depo sition Program)项目和欧洲的EM EP(Euro2 pean Monitoring and Evaluation Programme)项目已经对大气沉降中的氨和硝酸盐监测了许多年,但是关于有机态氮的数据却很少。
美国Neff 小组将大气沉降中的有机氮分成3类,一类是有机硝酸盐,由大气中的CH化合物与NOx在闪电的作用下原位(in sit u)反应形成;另一类为还原性的有机氮,由海洋或农田生态系统产生的气态胺或尿素进入大气,是非原位产物;第3类是生物或土壤有机氮,由细菌、花粉、尘土颗粒等组成。
尽管其组成因地区有较大的差异,很难估算出有机氮占沉降总氮的准确比例,但就现有资料平均而言有机态氮可占总沉降氮素的30%[17],而且,一些有机态沉降物如氨基酸、尿素以及胺类可直接被水体浮游生物和植物利用[12]。
由此可见,大气沉降中有机氮的生态环境效应值得深入研究而不能被忽视。
2 大气氮沉降对生态系统中生物多样性的影响众所周知,农田中氮素的多寡决定着农田的第一生产力,海水中氮素的多寡决定着海洋的第一生产力。
如海岸区海水面积只占世界海洋面积的15%,而其生产的海产品占全世界总海域的1/2[18],这主要是由于海岸区海水含有较多的氮,然而也正是这一元素导致了许多水域的富营养化,微生物及有害藻迅速繁殖,进而引起大量鱼类死亡。
Whitall曾报道大气湿沉降氮素可能占到美国北卡州Neuse河氮素年输入的15%,为该河的富营养化做出了“贡献”[12]。
大气氮沉降不仅对海域生态具有重要影响,而且对陆地生态系统生物多样性也有明显的影响,下面分几个方面就其对草地生物多样性的影响做一总结。
211对草地植物的影响 有研究表明,小型热带寄生植物的氮源主要为大气沉降,而在大型寄生植物的氮源中大气沉降所占比例明显减少[19]。
由此可以推断大气氮沉降可能会对不同种类植物产生不同的影响,进而影响植物群落的组成和数量。
有人认为目前欧洲和北美森林的生长速度比20世纪早期要快,其中大气氮沉降的施肥效应是很重要的一个原因[20,21]。
但过量的氮沉降或者施氮却对树木生长有害。
Dueck进行的熏氨试验(模拟干沉降)表明,高氮处理(151μL/m3)的石楠Call una v ul g aris8个月后存活量比对照下降了20%;对2种草本植物进行的相同浓度的熏氨处理,16个月后,存活量分别下降了30%和50%[22]。
这不仅预示着过量大气氮沉降对植物的危害,而且表明植物对大气干沉降氮的反应存在物种间的差异。
Martin K chy进一步研究认为,森林中的树木组成受大气氮沉降的影响较少,但林叶下层的植被可能会由于大气氮沉降引起的14 草 业 科 学(第24卷7期)7/2007富营养作用、土壤酸化以及不同的竟争机制(即喜氮植物会因大气氮沉降而提高在群落中的竞争能力)而产生巨大的变化[16]。
欧美一些研究证实了这一假说,Bobbink小组在以草本植物和小灌木为主体的草地上的观察研究发现,大气氮沉降对草地植被组成有明显的影响[23]。
G otelli和Elli2 son报道,长期不断增加的氮沉降增加了北美瓶子草S arraceni a p ur p urea的灭亡风险[24]。
Heil 研究认为20世纪90年代荷兰草原上的2种典型植物山金车A rnica montana和草地蓟Ci rsi um dissect um急剧减少,一个重要的原因是由于不断增加的大气氮、硫沉降引起了草原土壤酸化,而这2种植物的耐酸能力却较差,>100μM的N H4+就会对其造成严重的伤害[25]。
欧洲一些石楠林地之所以逐渐转变成草原,研究表明是由于一些草本植物(如羽状短柄草B rachy podi um pi nnat um)在N H4+沉降下,其竞争能力加强了[26]。
在过去的几十年间,美国加州南部的地中海一年生草地植物正逐步取代海滨山艾树灌木植被,过去多数观点认为是放牧和火烧造成的,但最近越来越多的人认为大气氮沉降可能起了重要作用[26],大气氮沉降使喜氮的草地植物具有了较灌木(适应低营养的灌丛)更大的竞争能力(这主要是指对土壤资源的竞争)[23]。
不仅氮素总量,而且土壤中的主体氮素形态也会因大气氮沉降而改变。
如长期的大气氮沉降很可能使以NO3-为主的土壤逐渐转变成以N H4+为主,这就使喜铵植物处于竞争有利的地位,而喜硝植物却处于劣势[25]。
在西欧,过去为优势种的山金车、湿地纳茜菜N art heci um ossi f ra g um、马先蒿Pedicu2 l aris s y l v atica、青龙胆Genti ana p neumonant he 和斑豆肿根D act y lorhiz a m acul at a正面临灭绝的危险,其原因是大气氮沉降使土壤氮素形态变成以N H4+为主,造成对这些物种极为不利[25]。
Zavaleta小组曾在加里福尼亚草原一个生物保护区(Jasper Ridge Biological Preserve)进行了为期3年的模拟试验,该保护区的植被以快速生长的一年生和二年生草本植物为主,研究结果表明,3年后大气氮沉降使试验区的植物种类减少5%[27]。