氮沉降与枯落物输入对松嫩草地植物及土壤特征的影响

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1、ｍｍｍ＾ｒｎ敍刪ｒｏ拼矿技脚細还如輪崎綠巧赖Ｃ巧觀乂ｓ啤Ｗ＾ｌ＾ｐ讚麵賴難１＾＾独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下独立进行研究工作所取得的成果。据我所知，除了特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果。对本人的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明。。本声明的法律结果由本人承担’＾１；学位论文作者签名：和鮮戶日期：叶学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位论文的规定，艮Ｐ：东北师范大学

2、有权保留并向国家有关部口或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权东北师范大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、汇编本学位，可Ｗ采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）：学位论文作者签名：指导教师签名感Ｈ－，主０也心斗／２日期：日期：７Ｄ瓜斗．学位论文作者毕业后去向：‘：：电话工作单位：通讯地址：由Ｐ编学校代码：10200研究生学号：2011200326分类号：Q948.1密级：无博士学位论文

3、氮沉降与枯落物输入对松嫩草地植物及土壤特征的影响EffectsofNitrogenDepositionandLitterInputonPlantandSoilCharacteristicsinSongnenMeadowSteppe作者：李晓菲指导教师：王德利教授学科专业：生态学研究方向：草地生态学东北师范大学学位评定委员会2015年12月摘要近年来，化石燃料的燃烧、土地利用和化肥的过度利用等人类活动导致大气中氮沉降（nitrogendeposition）急剧增加。大气氮沉降的输入极大地提高草地生态系统（grasslandecosystem

4、）中植物生产力以及地上枯落物（abovegroundlitter）的积累量。同时，氮（N）输入也导致枯落物中的养分含量发生变化，并通过影响枯落物分解过程（litterdecomposition）间接地改变草地生态系统的营养动态过程。因此，开展大气N沉降与植物地上枯落物输入交互作用对草地植物群落生产力和多样性，以及植物和土壤营养含量影响的研究十分重要。这些研究不仅有助于我们理解草地生态系统特征、过程及功能对全球变化的响应机制，还可以为草地管理和生物多样性保护提供重要的科学依据。本研究以位于欧亚大陆东缘的松嫩草地为研究对象，以野外长期实验平台

5、为支撑，开展大气氮沉降背景下地上枯落物输入对植物群落多样性和生产力，植物和土壤养分含量状况影响的研究。本研究旨在揭示草地植物群落特征以及植物和土壤营养特征对大气氮沉降的响应，探讨氮沉降背景下植物地上枯落物积累对植物多样性、生产力以及植物和土壤营养特征的的作用效应。通过连续3年（2010-2012年）的实验处理，本实验获得以下主要研究结论：（1）施氮显著降低植物物种丰富度、香农威纳指数、辛普森指数和均匀度指数，但显著增加植物总生物量、总盖度和总密度。此外，施氮提高优势种植物-羊草（Leymuschinensis）的生物量、盖度、密度和高度，

6、对其他禾草和杂类草的生物量、盖度、密度和高度的影响微弱。在2012年，香农威纳指数随着羊草盖度的上升而显著下降。该研究结果表明，施氮后羊草盖度上升，是导致植物多样性下降的重要原因。地上枯落物的积累能够显著降低植物总密度，对植物总生物量以及各植物类群生物量则无统一作用规律。更为重要的是，在2011年和2012年，无论在施氮还是不施氮处理中，香农威纳指数、辛普森指数和均匀度指数均随着植物地上枯落物输入量的增加而呈明显的上升趋势。因此，尽管施氮对生物量的正作用以及对植物多样性的负作用已被广泛证实，但本研究结果预示：氮沉降背景下植物地上枯落物的积

7、累，可以潜在地缓解氮沉降对草地植物多样性的不利影响。（2）施氮对羊草叶片中的总碳（C）含量无显著作用。然而，施氮显著提高羊草叶片和茎秆中的总N含量，但降低其总磷（P）含量。施氮处理后羊草组织中各养分含量的上述变化，导致羊草叶片中C:N的显著下降，而C:P则显著上升。氮素输入还导致羊草叶片和茎秆N:P的显著上升。同时，植物地上枯落物的I输入没有影响羊草组织的总C含量，但其显著提高羊草叶片和茎秆中的总N和总P含量。在施氮处理中，地上枯落物的输入降低羊草叶片N:P。氮素输入对植物组织C:N和C:P的作用，决定着植物地上地下生物量的分配模式以及植

8、物枯落物的数量和质量，并最终影响生态系统的能量流动和营养循环过程。植物地上枯落物作为一种天然肥料，其所含养分对土壤营养库的输入，可以潜在地调节土壤中养分元素的含量。因此，理解氮沉降背景下地上枯