發(fā)布時間：2020-11-15 05:07

　　 非甲烷碳氫化合物(Non-methane hydrocarbons,NMHCs)是大氣中一類大氣復合污染物重要的前體物,參與光化學反應,影響全球碳循環(huán)。目前對于森林生態(tài)系統(tǒng)NMHCs的研究主要集中在森林植物林冠層,而森林地表作為NMHCs的一個重要源尚缺乏關注。由于人類活動的增加,導致進入生態(tài)系統(tǒng)的活性氮遠超自然界氮負荷。過量氮沉降會影響森林土壤生態(tài)過程,最終改變地表NMHCs通量。因此,研究氮沉降對森林土壤和凋落葉NMHCs通量的影響具有重要的生態(tài)環(huán)境意義。本研究選取2種南亞熱帶常見樹種馬尾松(Pinus massoniana)和杉木(Cunninghamia lanceolata)凋落葉和森林土壤作為研究對象。依據(jù)福建省自然氮沉降量約為30 kg N ha-1 a-1,本研究設置2個不同氮水平,即對照(CK)和施氮(NI),以硝酸銨溶液的形式分別添加0 kg N ha-1 a-1和60 kg N ha-1 a-1,每個處理均設3個重復。設置3種不同土壤處理,即無凋落葉純土壤(Bare Soil,BS)、馬尾松凋落葉加土壤(Pinus massoniana litter and Soil,PS)和杉木凋落葉加土壤(Cunninghamia lanceolata litter and Soil,CS),每個處理設置 3 個重復。保持土壤濕度為其最大持水量的60%,培養(yǎng)溫度為30 ℃,整個周期共294天。氣體樣品用動態(tài)箱法收集,共采集10批樣品。NMHCs采用Entech 7200預濃縮和Agilent 7890 B/5977 GC-MS聯(lián)用儀進行分析。研究結果表明:(1)氮添加對NMHCs通量的影響因NMHCs種類不同而存在差異。整體而言,氮添加促進了 NMHCs的釋放。就NMHCs累積釋放量而言,同一凋落葉處理下不同種類NMHCs通量結果顯示:首先,BS和CS處理結果類似,對照組烷烴、烯烴和芳香烴三者累積釋放量之間無顯著差異,氮處理組芳香烴累積釋放量顯著高于烷烴和烯烴,意味著氮添加可促進BS和CS處理芳香烴的釋放。其次,對于PS處理來說,對照組中烯烴累積釋放量(2578.63 ± 363.12 μmolm-2)烷烴累積釋放量(1059.51 ± 1462.84 μmolm-2)芳香烴累積釋放量(427.28 ± 604.68 μmol m-2),氮添加組中烯烴累積釋放量也顯著大于另外二者,達到了 5028.97 ±391.92μmolm-2,且兩氮水平之間烯烴累積釋放量存在顯著差異(p0.05),意味著氮添加可顯著促進PS處理烯烴的釋放。(2)不同凋落葉之間NMHCs釋放量有一定的差異。凋落葉分解過程中不同凋落葉之間所釋放的NMHCs并無明顯差異,但就NMHCs釋放累積量而言,無氮添加對照組中,PS處理下烯烴累積通量顯著高于另兩種處理(p0.05),達到2578.63 ±363.12 μmolm-2,意味著無氮添加(自然)情況下,馬尾松凋落葉是地表烯烴的主要來源;氮添加組中,烯烴累積通量大小順序為:馬尾松凋落葉處理(5028.97±391.92 μmol m-2)杉木凋落葉加土壤處理(385.79 ± 242.92 μmol m-2)無凋落葉純土壤處理(-373.30± 163.51 μmol m-2),且馬尾松凋落葉處理烯烴累積量顯著高于對照組,說明氮添加顯著促進馬尾松凋落葉處理的烯烴釋放。(3)凋落葉分解前期NMHCs通量值大于后期。總體而言,NMHCs通量達到最值的時間集中在凋落葉分解前期。首先,就烷烴而言,BS處理下,對照組和氮添加組分別在凋落葉分解第20天時達到最大值(535.95 ± 541.63 pmol m~(-2) s~(-1))和最小值(-232.57 ± 127.93 pmolm~(-2) s~(-1));CS處理下,對照組和氮添加組烷烴通量達到最小值的時間分別在凋落葉分解第 38 天(-244.43 ± 98.04 pmol m~(-2) s~(-1))和第 10 天(-132.79± 221.46 pmol m~(-2) s~(-1));PS處理下,對照組和氮添加組的烷烴通量分別在凋落葉分解第10天達到最低值(-161.14 ±28.50 pmol m~(-2) s~(-1))和最大值(278.97 ± 245.47 pmolm-2s-1)。其次,就烯烴而言,BS處理下,對照組和氮添加組烯烴通量分別在凋落葉分解第20天達到最大值(72.07 ± 82.32 pmol m~(-2) s~(-1))和最小值(-51.75 ± 52.89 pmol m~(-2) s~(-1))。最后,就芳香烴而言,PS處理下,對照組芳香烴通量最低值(-93.05± 151.27 prmol m~(-2) s~(-1))出現(xiàn)在第38天,氮添加組通量最大值(317.94±58.90pmol m~(-2) s~(-1))出現(xiàn)在第 10 天。
【學位單位】：福建農(nóng)林大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S714
【部分圖文】：

圖３－１不同凋落葉處理和不同氮水平對烷烴通量的影響??不同小寫字母表示同一凋落葉處理下，不同氮水平之間有顯著差異（ｐ＜ａ〇５），??不同大寫字母表示同一氮水平下，不同凋落葉處理之間有顯著差異（ｐ＜ａ〇５）。（下同）??凋落葉分解第２０天時，氮處理對烷烴通量均無顯著影響。??在凋落葉分解第３８天時，在無凋落葉純土壤處理下，兩氮水平之間存在顯??１５??

圖３－２不同凋落葉處理和不同氮水平對烯烴通量的影響??在凋落葉分解第２０天時，在無凋落葉純土壤處理下，兩氮水平之間存在顯??著差異（／Ｋ０．０５），說明無凋落葉純土壤處理下，不同氮水平之間烯烴通量存在??顯著差異。??在凋落葉分解第３８天時，氮處理對烯烴通量無顯著影響。??凋落葉分解第６１天時，在馬尾松凋落葉加土壤處理下，兩氮水平之間存在??顯著差異（ｐ＜〇．〇５），且無凋落葉純土壤處理下，兩氮水平之間烯烴通量也存在??顯著差異，說明同一凋落葉處理下，不同氮水平之間烯烴通量存在顯著差異。??凋落葉分解第８６天時，杉木凋落葉加土壤和馬尾松凋落葉加土壤處理下，??兩氮水平之間存在顯著差異（ｐ＜〇．〇５），施氮處理使杉木凋落葉加土壤處理由吸??收烯烴變?yōu)獒尫畔�烴，由烯烴“匯”變?yōu)椤霸础�，相反使馬尾松凋落葉加土壤處理由??釋放烯烴變?yōu)槲�收烯烴，由烯烴“源”變?yōu)椤皡R”，說明不同氮水平之間烯烴通量存??在顯著差異。??凋落葉分解第１５１天時，馬尾松凋落葉加土壤處理下，烯烴通量在兩氮水平??

圖３－３不同凋落葉處理和不同氮水平對芳香烴通量的影響??凋落葉分解第８６天時，無凋落葉純土壤處理和杉木凋落葉加土壤處理下，??芳香烴通量在兩氮水平之間均存在顯著差異（／Ｋ０．０５），施氮處理使無凋落葉加??土壤和杉木凋落葉加土壤處理由吸收芳香烴變?yōu)獒尫欧枷銦N，由芳香烴“匯”變?yōu)??“源”，相反使馬尾松凋落葉加土壤處理由釋放芳香烴變?yōu)槲�收芳香烴，由芳香烴??“源”變?yōu)椤皡R”，說明施氮處理顯著促進無凋落葉純土壤和杉木凋落葉加土壤兩種??處理的芳香烴釋放，而抑制了馬尾松凋落葉加土壤處理芳香烴的釋放。??凋落葉分解第１５１天時，三種凋落葉處理下，兩氮水平之間均存在顯著差異??（ｐ＜０．０５），施氮處理顯著抑制了無凋落葉純土壤和杉木凋落葉加土壤兩種處理??下的芳香烴釋放作用，由芳香烴的“源”變?yōu)椤皡R”，相反地施氮處理顯著促進了馬??尾松凋落葉處理下芳香烴的釋放，由芳香烴的“匯”變?yōu)椤霸础�，說明施氮處理促進??無凋落葉純土壤和杉木凋落葉加土壤兩種處理下的芳香烴的吸收作用，促進馬尾??松凋落葉處理下芳香烴的釋放作用。??凋落葉分解第２０８天時，氮處理對芳香烴通量無顯著影響。??凋落葉分解第２４５天時，三種凋落葉處理下，芳香烴通量在兩氮水平之間均??
【參考文獻】

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1 李洪遠;王芳;熊善高;孟偉慶;呂鈴鑰;;植物揮發(fā)性有機物的作用與釋放影響因素研究進展[J];安全與環(huán)境學報;2015年02期

2 鄭麗麗;郭萍萍;易志剛;;鼎湖山典型森林土壤苯系物通量對模擬氮沉降的響應[J];生態(tài)環(huán)境學報;2015年03期

3 李勝藍;方晰;項文化;孫偉軍;張仕吉;;湘中丘陵區(qū)4種森林類型土壤微生物生物量碳氮含量[J];林業(yè)科學;2014年05期

4 趙彤;閆浩;蔣躍利;黃懿梅;安韶山;;黃土丘陵區(qū)植被類型對土壤微生物量碳氮磷的影響[J];生態(tài)學報;2013年18期

5 郁培義;朱凡;宿少鋒;王志勇;閆文德;;氮素添加對樟樹林紅壤微生物的影響[J];環(huán)境科學;2013年08期

6 蔡玉婷;黃永芳;張?zhí)��?肖輝林;李躍林;;模擬氮沉降對木荷人工幼林地土壤氮素、碳素和微生物量垂直分布的影響[J];生態(tài)環(huán)境學報;2013年05期

7 王晶苑;張心昱;溫學發(fā);王紹強;王輝民;;氮沉降對森林土壤有機質和凋落物分解的影響及其微生物學機制[J];生態(tài)學報;2013年05期

8 方熊;劉菊秀;張德強;劉世忠;褚國偉;趙亮;;降水變化、氮添加對鼎湖山主要森林土壤有機碳礦化和土壤微生物碳的影響[J];應用與環(huán)境生物學報;2012年04期

9 王暉;莫江明;魯顯楷;薛璟花;李炯;方運霆;;南亞熱帶森林土壤微生物量碳對氮沉降的響應[J];生態(tài)學報;2008年02期

10 謝旻;王體健;江飛;楊修群;;NO_x和VOC自然源排放及其對中國地區(qū)對流層光化學特性影響的數(shù)值模擬研究[J];環(huán)境科學;2007年01期

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本文編號：2884377