冻融作用下寒温带针叶林土壤碳氮矿化过程研究

以大兴安岭落叶松林土壤为研究对象，设置8℃恒温和-5-8℃冻融循环（1个冻融循环为在-5℃培养24 h，后在8℃培养24 h）2个处理，进行30 d的室内培养实验，探讨了寒温带针叶林土壤在冻融交替时期的碳氮矿化过程及其相互关系。结果表明，培养温度和培养时间对土壤碳矿化速率和碳矿化累积量均有显著影响。第1次和第5次冻融循环后，冻融处理土壤的碳矿化速率显著高于恒温培养下土壤的碳矿化速率；第7次和第15次冻融循环后，冻融土壤碳矿化累积量显著低于恒温土壤的碳矿化累积量。土壤氮矿化速率没有受到培养温度、培养时间以及二者交互作用的影响，但培养时间和培养温度对土壤净氮矿化累积量有显著的影响。第5、7、15次冻融循环后，冻融处理的土壤无机氮净矿化累积量低于恒温培养的土壤无机氮净矿化累积量。经过30 d的培养，恒温处理下的土壤碳、氮矿化累积量（碳累积量：92.82μg·g-1，氮累积量73.76 mg·kg-1）是冻融处理下（碳累积量：65.51μg·g-1，氮累积量33.45 mg·kg-1）的1.42倍和2.21倍。土壤碳矿化累积量与土壤净氮矿化累积量均为正相关关系，但在相同的碳释放量下冻融循环处理土壤累积的无机氮较少。以上结果表明，冻融循环减少了大兴安岭寒温带落叶松林土壤碳排放和无机氮的累积，有利于土壤碳的固持和减少养分的流失。

基于GIS的重庆市涪陵区地被指数分析评价

在1999-2017年逐旬的植被指数(NDVI)和涪陵区1∶1万土地利用现状数据(2017年)的基础上,参考《中华人民共和国环境保护行业标准:生态环境状况评价技术规范》中的植被覆盖度指数模型,结合研究区域实际情况,构建了地被指数模型;并借助GIS技术,对重庆市涪陵区的地被指数进行计算分析,得到涪陵区地被指数的空间分布成果。研究结果表明:①从整体上看,涪陵区的地被指数呈从长江和乌江沿岸向四周逐渐增高的趋势;②涪陵区地被指数最高的区域位于东南部的武陵山一带,最低值位于长江、乌江一带;③涪陵区地被指数低值区域与各场镇的空间位置具有较好的空间耦合性,说明人类建设活动对涪陵区地被指数的影响较大。

糙隐子草功能性状对氮添加和干旱的响应

植物功能性状被广泛地用于研究植物对环境变化的响应。糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)是内蒙古草原重要的C4物种,其功能性状是如何对水氮环境的变化做出响应的,还不十分清楚。该文采用盆栽实验的方法,进行氮添加(0,10.5,35.0和56.0 g·m–2·a–1)和降水(自然降水和70%平均月降水量)处理,研究糙隐子草整株性状、叶形态性状和叶生理性状对氮添加和干旱的响应。结果表明,氮添加显著影响了糙隐子草的整株性状,氮、水处理及它们的交互作用显著影响了糙隐子草的叶形态性状和叶生理性状。各功能性状对氮添加的响应格局在自然降水和干旱处理下是不同的。根深、茎生物量和茎叶比在干旱条件下低和中氮添加处理中较高,而在自然降水下无明显变化;比叶面积在干旱条件下随氮添加量的增加而增加,而在自然降水下无增加趋势;自然降水下,高氮添加显著刺激了光合速率和蒸腾速率,增加了水分利用效率,而在干旱条件下氮添加对它们没有显著影响;叶片单位面积的氮含量在自然降水下随氮添加量的增加有增加趋势,而在干旱条件下显著降低。在自然降水下,氮添加主要影响糙隐子草的叶形态和生理性状,而在干旱条件下,氮添加主要影响糙隐子草的整株性状和形态性状。总之,糙隐子草的功能性状对氮添加表现出明显的响应,响应格局在不同的水分条件下不同,反映了其对氮水环境变化的弹性适应。

氮添加对生长季寒温带针叶林土壤有效氮和酸化的影响

基于低剂量、多形态的N添加控制实验,以大兴安岭寒温带针叶林为研究对象,通过长期持续的原位增N处理,测定了2010年、2012年和2013年生长季初期(5月)和生长旺季(8月)0~10 cm土壤有效氮(NH+4-N和NO-3-N)含量以及土壤p H值.结果表明,生长季初期和生长旺季土壤有效氮均以NH+4-N为主,NO-3-N含量较低,其中NH+4-N含量占无机氮含量的96%以上.随着增N时间的延长,同生长旺季相比,增N对生长季初期0~10 cm土壤NH+4-N影响较为明显,且主要受施N类型影响.与此相反,生长旺季0~10 cm土壤NO-3-N含量高于生长季初期.N输入对生长季初期和生长旺季土壤NO-3-N影响较为明显,且低N处理更倾向于促进0~10 cm土壤NO-3-N的富集.随着时间的延长,土壤NH+4-N和NO-3-N对增N的响应都由前期的不显著向后期的显著转变.增N对生长季初期和生长旺季0~10 cm土壤p H值影响显著,其中低N处理的土壤和生长旺季阶段土壤p H值相对较低.随着增N时间的延长,土壤p H值对增N的响应也由前期的不显著向后期的显著转变.长期持续的增N处理已经使大兴安岭寒温带针叶林0~10 cm土壤产生了明显的酸化.