论文部分内容阅读
近年来,随着化石燃料的燃烧、工业废气的排放和机动车数量的增加,大气中的NOx和SOX等污染物日益增加,导致了大气酸沉降量和酸沉降范围不断扩大,酸沉降已成为全球共同关注的重大生态环境问题。酸沉降对森林凋落叶分解和养分释放的影响与森林生态系统的物质循环和养分平衡等方面都具有密切关系。基于此,本研究以华西雨屏区常绿阔叶林为研究对象,从2013年4月至2015年4月,通过对凋落叶进行原位分解试验,研究了凋落叶分解和养分释放对氮、硫及其复合沉降的响应。试验共设置 9 个处理水平:对照(CK,0 g N·m-2·a-1,0 g S·m-2·a-1)、低氮(LN,5 gN·m-2·a-1)、高氮(HN,15gN·m-2·a-1)、低硫(LS,20 gS·m-2·a-1)、高硫(HS,40gS·m-2·a-1)、低氮低硫(LNLS,5 g N·m-2·a-1,20 g N·m-2·a-1)、高氮低硫(HNLS,15 g N N·m-2·a-1,20 g N·m-2·a-1)、低氮高硫(LNHS,5 g N·m-2·a-1,40 g S·m-2·a-1)和高氮高硫(HNHS,15 g N·m-2·a-1,40 g S·m-2·a-1)。主要研究结果如下:(1)模拟氮、硫及复合沉降2 a后,LN和HN处理的凋落叶质量残留率分别比CK高2.29%和4.41%,说明氮沉降抑制了凋落叶的分解。LS处理的凋落叶质量残留率比CK少2.54%,HS处理比CK高8.74%,表明低硫处理促进了凋落叶的分解,而高硫处理抑制了凋落叶的分解。氮硫复合沉降交互作用明显,LNLS和HNLS处理的凋落叶质量残留率分别比CK低2.87%和1.08%,而HNHS和LNHS处理分别比CK高7.74%和9.37%。这表明低氮和低硫及高氮和低硫复合沉降产生了拮抗作用,促进了凋落叶的分解;低氮和高硫及高氮高硫复合沉降产生了协同作用,抑制了凋落叶的分解。(2)氮沉降抑制了凋落叶木质素和纤维素的降解。低硫沉降促进了凋落叶木质素和纤维素的降解,而高硫沉降抑制了木质素和纤维素的降解。氮硫复合沉降交互作用明显,HNLS和LNLS复合处理显著减少了凋落叶木质素残留率,表现为拮抗作用;LNHS和HNHS复合处理显著增加了凋落叶木质素和纤维素残留率,表现为协同作用;LNLS和HNLS处理的纤维素残留率与CK差异不显著,表现为协同作用。(3)氮沉降各处理均抑制了凋落叶C、N和P元素的释放。低硫处理促进了凋落叶C、N和P元素的释放,高硫处理则抑制了 C、N和P元素的释放。氮硫复合沉降交互作用明显,低氮高硫和高氮高硫复合处理抑制了 C、N和P元素的释放,表现为协同作用。高氮低硫复合处理促进了C元素释放,表现为拮抗作用,低氮低硫复合处理对凋落叶C元素的释放无明显影响;低氮低硫和高氮低硫复合处理抑制了 N元素释放,表现为拮抗作用;低氮低硫复合处理促进了P元素释放,表现为拮抗作用,高氮低硫复合处理对P元素的释放没有明显影响。(4)氮沉降降低了凋落叶C/N,LN和HN处理的凋落叶C/N分别比CK减少了3.10%和1.26%;氮沉降增加了凋落叶C/P,LN和HN处理的C/P分别比CK增加了49.98%和16.15%。硫沉降降低了凋落叶C/N,LS和HS处理的C/N分别比CK减少了 8.57%和5.76%。低硫处理降低了凋落叶C/P,比CK减少了 4.68%;高硫处理增加了凋落叶C/P,比CK增加了 16.92%。氮硫复合沉降交互作用明显,氮硫复合各处理降低了凋落叶C/N,但增加了凋落叶C/P。(5)氮沉降、LNHS和HNHS处理均降低了凋落叶质量残留率与木质素残留率之间的相关性,HNLS处理提高了凋落叶质量残留率与木质素残留率之间的相关性。各处理凋落叶质量残留率与C/N之间相关性不显著。C残留率、N残留率、P残留率、纤维素残留率和C/P均可以较好地反映氮、硫沉降下凋落叶的分解状况。