大气N沉降的不断增加对森林生态系统的影响

若干年代以来，大气Ｎ沉降不断增加．在一些地区，大气Ｎ沉降超过了森林生态系统的Ｎ需求．Ｎ沉降的增加对植物生长的刺激作用和对菌根的危害、过剩的ＮＨ４＋在体内对其它阳离子的交换取代和在土壤中对其它阳离子在根的养分吸收方面的竞争抑制，都可造成植物体内其它养分缺乏，导致森林营养失调．Ｎ沉降的增加将提高硝化作用，加速ＮＯ３－和盐基阳离子的淋失，引起土壤酸化和Ａｌ、Ｍｎ活化．植物体内的高Ｎ水平将增加森林对寒冷、霜冻、真菌病害及可能的虫害等胁迫的敏感性．Ｎ沉降长期而持续的增加可通过干扰演替动力学，促使植物群落发生变化．

大气氮沉降对森林土壤酸化的影响

因大气污染而不断增加的大气氮沉降量 ,在许多地区超过了森林生态系统的氮需求。氮在土壤中的化学和生物化学反应对H+ 离子的产生与消耗有重要影响。NH+4和NO-3输入与输出的平衡状态影响着土壤 -土壤溶液系统的酸化速率。过剩的氮沉降将增加NH+4的硝化和NO-3的淋失 ,加速土壤的酸化。土壤酸化对森林有危害作用。

大气N沉降的增加对森林营养和胁迫敏感性的影响

概述了大气N沉降的发展趋势 ,讨论了N沉降增加对森林营养和胁迫的影响。提出在一些地区 ,大气N沉降已超过了森林生态系统的N需求 ;N沉降的大量增加对植物生长的刺激作用和对菌根的危害 ,可造成植物体内其它养分缺乏 ,导致森林养分失调 ;植物体内的高N水平将增加森林对胁迫的敏感性。

模拟氮沉降对森林土壤化学性质的影响

大气氮沉降的增加对森林土壤的影响是近来生态学研究的重要课题。以鼎湖山季风常绿阔叶林（以下简称为“阔叶林”）、马尾松（Pinus massoniana）林、针阔叶混交林（以下简称为“混交林”）和增城木荷（Schima superba）人工幼林等4种林型土壤为研究对象，采用野外原位模拟大气氮沉降的方法，设置3种模拟氮沉降量，即N0（对照，N：0 g·m-2·a-1）、N5（N：5 g·m-2·a-1）、N10（N：10 g·m-2·a-1），在模拟氮沉降时间分别为42个月（阔叶林）、31个月（马尾松林）、50个月（混交林）、20个月（人工幼林）后，采集0~20 cm土层的林地土壤，分析土壤的化学性质，探讨不同氮沉降量对不同林型土壤化学性质的影响。结果表明，（1）模拟氮沉降对鼎湖山阔叶林、马尾松林、混交林土壤pH值的影响基本一致，均使pH值下降。其中，当氮沉降量达到N10时，阔叶林土壤pH值降为3.97，与对照相比下降了0.11 pH单位，差异达显著性水平（p〈0.05）。而人工幼林土壤pH值未随着氮沉降量的不同而有明显的变化。（2）模拟氮沉降在近2年至4年的时间内，对阔叶林、混交林、人工幼林的土壤有机质、全氮、全磷、全钾、水解性氮、速效磷、速效钾含量的影响均不明显，马尾松林土壤有机质、全氮、全磷、速效磷、速效钾含量也没有明显变化，但模拟氮沉降导致了马尾松林土壤水解性氮含量明显下降，从95.12 mg·kg-1降至84.39 mg·kg-1，差异达显著性水平（p〈0.05）。（3）模拟氮沉降对鼎湖山阔叶林、马尾松林、混交林等3种林型土壤盐基饱和度、盐基离子Ca2＋、Mg2＋、K＋含量的影响未达显著水平，而对这3种林型土壤交换性Na＋含量的影响则较明显且影响趋势基本一致，即氮沉降的增加导致了土壤交换性Na＋含量明显下降。在N10处理下，与对照相比，这3种林型的土壤交换性Na＋含量分别下降了40.0%、68.4%、50.0%，差异达显著性水平（p〈0.05）。氮沉降对人工幼林土壤盐基离子含量无明显的影响。由此可得出结论：在近2年至4年的时间内，氮沉降的增加能引起鼎湖山3种林型土壤尤其是阔叶林土壤加速酸化，引起交换性Na＋明显淋失，以及马尾松林土壤水解性氮含量明显下降；但氮沉降的增加对木荷人工幼林土壤化学性质暂无明显的影响。后者可能与该林型模拟氮沉降时间较短、林龄较轻而处于快速生长期等因素有关。

模拟氮沉降对木荷人工幼林地土壤氮素、碳素和微生物量垂直分布的影响

以NH4NO3作为氮源,对广州东北郊木荷（Schima superba）人工幼林地进行模拟氮沉降处理,共设置3个氮沉降水平,分别为N0（N：0 g.m-2.a-1）、N5（N：5 g.m-2.a-1）以及N10（N：10 g.m-2.a-1）,每月进行喷施。在连续施氮22个月（当月当次施氮5天后）对土壤氮素（硝氮、氨氮、总氮）、碳素（总碳）以及微生物量（脂磷）在0~60 cm土层中的垂直分布进行研究。结果显示：在3个氮沉降水平下,随着土层加深,pH呈现出下降的趋势,氮沉降存在加剧土壤酸化的风险;在N0、N5、N10水平下,土壤全氮和总碳的垂直分布趋势大体一致,随着土层加深,其含量下降,但在深层土壤（40~60 cm）中,施氮与对照比较,总碳呈现一定的增加趋势;除40~50 cm土层,N5、N10水平下的硝态氮含量在各个深度土壤中都表现为比对照组要高,氮沉降导致土壤一定程度上硝态氮的积累;在浅层土壤（0~20 cm）中,铵态氮水平较低并且其含量明显低于对照组,而在较深的土层中铵态氮有较多的积累,说明存在污染地下水的风险;N5和N10水平下,无机氮比例（无机氮含量与总氮含量之比）在各个深度土壤中总体高于N0水平;用脂磷含量表征土壤微生物含量,结果表明外加氮源对微生物含量有显著性影响,在N5、N10水平下,微生物含量在30~40 cm土层中出现峰值。

大气氮沉降的增加对森林营养和胁迫敏感性的研究

综述了人类活动排放出来的Ｎ对大气的污染，使大气Ｎ沉降不断增加及过剩的Ｎ沉降对森林造成严重的影响；某些森林，由于Ｎ沉降的增加导致森林养分失调，增加了森林对寒冷、霜冻。

森林衰退与全球气候变化

工业革命以来的人类活动，改变着大气的化学组成，从而改变着全球的气候。气候变率影响着森林的生长，甚至能导致森林衰退。全球气候变化引起森林衰退的机制可能有几种。全球变暖、降水模型的改变以及蒸散作用的提高，将给一些森林带来高温胁迫和水分胁迫，危害植物的生理过程。ＣＯ＿２的施肥作用及其与气温升高的协同效应，将促进植物的新陈代谢，加速树木的成熟和衰老。在全球气候变化条件下，植物种竞争和分异将加强，气候变率和极端气候干扰将增加，因而森林生态系统将更易发生涨落。

大气氮沉降与森林生态系统的氮动态

由于人类活动的影响，若干年代以来大气氮沉降明显增加。在森林地区，大气氮沉降的空间变异性由林分的位置、结构和组成树种所决定。除降雨之外，于沉降和隐藏降水（Ｏｃｃｕｌｔｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ）也是大气氮沉降的重要形式。某些森林冠层对大气沉降的氮有一定的吸收作用，但穿透水中的氮通量随着降雨氮输入的增加而明显增加。大多数森林冠层在氮沉降大于１５ｋｇＮ／ｈｍ２·ａ时，不仅不吸收雨水中的氮，反而大量的氮被雨水溶脱。从长期来说，森林植被的氮增长率与大气氮输入之间无明显的相关性。不论是阔叶林、针阔混交林，还是针叶林，大气氮输入的增加都可能导致硝化作用的发生。当大气氮沉降较高时，土壤中氮的淋溶损失随着大气氮沉降的增加而呈现出明显增加的趋势、从总体上来说，森林生态系统净氮积累率与大气氮沉降之间无明显的相关性，这与植被氮增长率同大气氮沉降之间无明显的相关性这一结论在逻辑上相吻合。

土壤温度上升与森林衰退

土壤温度上升可能会引起土壤产生过量的ＨＮＯ３，而过量的ＨＮＯ３在酸性土壤中将导致Ａｌ（３＋）浓度的升高和盐基阳离子的流失，使养分失调，细根坏死。土壤温度上升还可能会改变土壤有机质动力学、土壤水文学和土壤物理学，从而改变森林生境特征，影响森林的正常生长。

植物化感物质及化感潜力与土壤养分的相互影响

植物化感作用与许多生态因子有关.土壤养分缺乏,影响着许多植物化感物质的产生,从而影响植物的化感潜力;反过来,植物化感物质也通过络合、吸附、酸溶解、竞争、抑制等方式影响土壤的养分形态和水平.本文总结了植物化感物质及化感潜力与土壤养分的相互影响,并提出了今后该领域值得进一步研究的问题.包括以下几方面加强植物化感研究与土壤-植物营养学研究的结合,以更深入地阐明植物化感物质、化感作用与土壤养分变化的关系;加强植物化感研究与生态系统养分循环研究的结合,以类似自然(nature-like)的方式模拟自然界植物所受的养分干扰,使养分干扰的化感研究结果更加逼真、可靠;加强对养分过量及受污染时植物化感作用的研究,为揭示农业和林业生产中植物的相互作用机制和生物量变化机制提供新的思路,为生态保护提供科学依据.

华南红壤丘陵坡地的环境特征与可持续利用问题

系统地论述了华南红壤丘陵坡地的自然条件、发育演化、土壤性质和植被结构特征 ,分析了存在的主要生态问题 ,探讨了可持续利用的对策。指出坡地改良利用的目标是使坡地自然生产力提高 ;在坡地改良利用中 ,生态持续性是前提 ,经济持续性是目的 ,两者相辅相成 ,缺一不可 ;各项开发利用的对策、措施都要以提高坡地自然生产力为中心 。

气候变化与土壤有机质的关系(英文)

在最近的地质历史中，气候变化的速率是史无前例的，它对地球生物圈产生了巨大的影响。土壤有机质中的碳是地球碳库的重要组成部分，它参与全球碳循环。土壤有机质分解而产生的CO2和CH4是重要的温室气体。土壤有机质对气候模型的反应较敏感；其总量取决于生物量生产与分解的平衡状态，以及土壤储存有机质的能力。就全球规模来说，土壤有机质沿着降水增加和温度下降的梯度而增加。温度是支配凋落物分解速率的重要环境因素，它甚至能改变凋落物分解的动力学。

土壤变暖对土壤微生物活性的影响(英文)

讨论了土壤变暖对土壤微生物活性的影响及其后果。许多研究表明，土壤呼吸与土壤温度呈正相关关系。描述这种关系所用的模式有线性回归分析、Ｑ－１０关系式、幂关系式、Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ关系式及其它关系式，但这些模式通常都不能准确地估计呼吸率。尽管如此，几乎所有的研究都显示土壤温度强烈地影响土壤微生物活性及呼吸。在一定温度范围内，土壤变暖提高土壤微生物活性及呼吸率。解释这种现象的一种机制是微生物群体组成随温度升高而改变。文章最后指出，为了得出更加明确的结论及更加准确地预测全球变暖对土壤的影响，应进一步加强土壤变暖对土壤微生物活性的影响的研究。

土壤温度上升对某些土壤化学性质的影响(英文)

土壤温度变化导致微生物群落组成及其活性产生变化；某些微生物群落成员在较高温度时有能力代谢那些在较低温度时不能被利用的基质；因此，土壤温度上升将影响土壤生态系统中的C、N、S 循环。大多数研究结果显示，温度对土壤溶液中的溶解态有机质和土壤有机磷组分有较大的影响。这些结论对预测全球气候变化对土壤的影响有重要的意义。

植物多样性对土壤微生物的影响(英文)

生物多样性强烈地影响生态系统的过程。生态系统过程的变化可导致生物多样性衰减并因此导致生态系统功能衰退。植物种丰度和植物功能多样性对土壤细菌群落的代谢活性和代谢多样性有成正比的影响。土壤细菌的代谢活性和代谢多样性随植物种数量的对数和植物功能组的数量而直线上升。其原因可能是由植被流入土壤的物质和能量的多样性和数量的增加,也可能是由土壤动物区系起作用的土壤微生境的多样性的增加造成的。由于植物多样性的丧失所引起的植物生物量的减少对分解者群落有强烈的影响:微生物生物量将可能减少,因为在大多数陆地生态系统中,有机碳源限制着土壤微生物的活性。

广州东北郊大气氮湿沉降动态及其与酸雨的关系

大气氮沉降的增加对生态系统造成了严重的影响,已成为重大的全球性环境问题。然而,大气氮沉降研究在我国尚未引起足够的重视,现有基础数据采集非常不足。为了采集大气氮湿沉降的基础数据,为今后深入开展氮沉降对生态系统有关方面的影响提供依据,作者于2011年4月开始,在广州东北郊设置大气氮湿沉降监测点,收集雨水,并分析雨水中总氮的和各种形态氮的质量浓度。经过1年(2011年4月至2012年3月)的监测和分析,结果表明,(1)该监测点的年总氮沉降量为2 384.66 mg.m-2.a-1(约为23.85 kg.hm-2.a-1),其中,铵态氮的沉降量明显高于硝态氮,铵态氮是该监测点所在区域氮沉降的主要形式。(2)各种形态氮的湿沉降量与降雨量呈极显著正相关关系,降雨量越大的月份,该月份的氮沉降量占年度总沉降量的比例也越大,呈现出明显的季节性变化规律,春、夏季高,秋、冬季低。(3)降雨的pH值与氮沉降呈显著负相关,氮沉降量越高,雨水的pH值越低,意味着氮沉降是产生酸雨的主要因素之一。

日本菟丝子对薇甘菊的化感作用

以薇甘菊(Mikania micrantha H.B.K.)和萝卜(Raphanus sativus L.)种子为受体,采用生物检测的方法研究了菟丝子属(Cuscuta L.)植物日本菟丝子(Cuscuta japonica Choisy)鲜茎的水浸提液及其有机萃取物的化感效应。结果表明,日本菟丝子鲜茎的水浸提液对萝卜种子的萌发表现出"低促高抑"的现象,且质量浓度越高,抑制作用越强;对薇甘菊根长的抑制作用达到了极显著水平(p<0.01),综合抑制效应指数亦达到-0.32。日本菟丝子鲜茎水浸提液的有机萃取物在折算为干茎质量浓度为10mg·mL-1(即折算为每毫升溶液曾经用10mg干茎浸泡)时就对萝卜和薇甘菊种子的萌发表现出极显著的抑制作用(p<0.01),且对两种受体的抑制趋势较一致。可见供体植物日本菟丝子具有较强的化感作用,这为利用它来控制薇甘菊的入侵提供了参考依据。