模擬氮沉降對(duì)溫郁金生態(tài)系統(tǒng)的影響.pdf

1、采用噴施NH4NO3模擬氮沉降的方法,分對(duì)照(CK,0kgN.hm-2a-1)、低氮(T50,50kgN.hm-2a-1)、中氮(T100,100kgN.hm-2a-1)、高氮(T150,150kgN.hm-2a-1)四個(gè)梯度對(duì)溫郁金農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行氮沉降處理,調(diào)查研究了氮沉降對(duì)溫郁金生理生態(tài)特性、土壤理化性質(zhì)、田間雜草和大型土壤動(dòng)物的影響,具體內(nèi)容和結(jié)果如下:1模擬氮沉降對(duì)溫郁金生理生態(tài)的影響1)氮沉降對(duì)溫郁金植株的基莖和株高均有促進(jìn)

2、作用,同時(shí)能夠增加葉片的長(zhǎng)度、寬度和單葉面積,但對(duì)葉片數(shù)目和葉片的長(zhǎng)寬比沒(méi)有影響;氮沉降能夠促進(jìn)溫郁金植株根部的生長(zhǎng),增加單株毛根的數(shù)量,但對(duì)根冠比影響不大。2)氮沉降對(duì)溫郁金的葉、莖稈、主根莖、側(cè)根莖、塊根和毛根各部位的生物量均有促進(jìn)作用,地上部分、地下部分以及全株的生物量都有增加;但從生物量的分配比例來(lái)看,氮沉降對(duì)其影響甚微。3)氮沉降對(duì)葉綠素a、葉綠素b、a+b及類胡蘿卜素和葉綠素ab的比值影響不大,但其促進(jìn)了溫郁金葉面積的生長(zhǎng)從

3、而增加了光合面積;同時(shí),氮沉降能夠提高溫郁金的凈光合速率和氣孔導(dǎo)度,增強(qiáng)溫郁金的光合能力。4)氮沉降對(duì)溫郁金植株各部位的氮磷鉀含量影響甚微,對(duì)于磷、鉀和氮的比例也沒(méi)有明顯影響,即使在高濃度處理下氮沉降也沒(méi)有導(dǎo)致溫郁金的養(yǎng)分失衡。5)氮沉降導(dǎo)致溫郁金葉片可溶性糖含量的減少,但增加了可溶性蛋白含量和游離氨基酸含量;而通過(guò)綜合評(píng)價(jià)溫郁金的CAT活性、POD活性以及游離脯氨酸含量這幾個(gè)抗性指標(biāo),結(jié)果表明氮沉降對(duì)溫郁金的抗性沒(méi)有影響。6)氮沉降對(duì)

4、溫莪術(shù)、姜黃、溫郁金三種藥材的的產(chǎn)量均有促進(jìn)作用,但對(duì)溫莪術(shù)和姜黃中揮發(fā)油和姜黃素的含量影響不大。7)在高濃度處理下氮沉降對(duì)溫郁金的生長(zhǎng)仍然表現(xiàn)為促進(jìn)作用,并沒(méi)有產(chǎn)生負(fù)作用。
　　 2模擬氮沉降對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響1)氮沉降能夠降低非根際土壤和根際土壤的pH值;2)氮沉降對(duì)非根際土壤的全氮含量影響不大,但卻明顯的促進(jìn)了根際土壤的氮含量;氮沉降對(duì)非根際土壤和根際土壤的有效磷的含量都影響不大;氮沉降對(duì)非根際土壤速效鉀含量不大,但對(duì)根

5、際土壤速效鉀含量有促進(jìn)作用。3)四種土壤酶對(duì)氮沉降的反應(yīng)存在差異。蔗糖酶受到氮沉降的影響最為明顯,氮沉降對(duì)蔗糖酶活性有明顯的促進(jìn)作用;在低濃度處理下氮沉降促進(jìn)過(guò)氧化氫酶活性而在高濃度處理下氮沉降會(huì)起抑制作用;氮沉降對(duì)土壤磷酸酶和脲酶活性影響不大。4)非根際土壤和根際土壤對(duì)氮沉降的響應(yīng)存在差異。
　　 3模擬氮沉降對(duì)田間雜草的影響1)此次調(diào)查共發(fā)現(xiàn)雜草18種,隸屬于10科16個(gè)屬,雙子葉植物8科13屬14種,而單子葉植物有2科3屬

6、4種。其中,菊科(Compositae)雜草種類最多,共有5屬6種。2)低濃度的氮沉降可以增加單位面積的雜草種類,而高濃度氮沉降則有相反的作用;雜草總密度也有相似規(guī)律,其隨著氮沉降量的增加先增加而后降低;不同種類的雜草其密度對(duì)氮沉降的響應(yīng)存在差異。3)低濃度的氮沉降能夠促進(jìn)雜草的生物量,而高濃度時(shí)會(huì)起到負(fù)作用,而且雜草的生物量與溫郁金地上部分生物量關(guān)系密切。4)氮沉降改變了雜草的優(yōu)勢(shì)度從而影響到雜草群落的組成和結(jié)構(gòu),而且不同種類的雜草其

7、相對(duì)優(yōu)勢(shì)度對(duì)氮沉降的響應(yīng)也不相同。5)物種豐富度、Shannon-Weiner多樣性指數(shù)、Pielou均勻性指數(shù)和Simpson優(yōu)勢(shì)度四個(gè)生物多樣性指數(shù)表明低濃度的氮沉降能夠增加雜草的生物多樣性,而高濃度氮沉降卻導(dǎo)致生物多樣性的降低。
　　 4模擬氮沉降對(duì)大型土壤動(dòng)物的影響1)此次調(diào)查共獲得大型土壤動(dòng)物19類485只,隸屬于2門7綱18目;優(yōu)勢(shì)類群為膜翅目Hymenoptera和蚯蚓類Oligochaeta;樣地中大型土壤動(dòng)物的

8、類群數(shù)和個(gè)體數(shù)都是0-5cm層最高。2)氮沉降改變了土壤動(dòng)物的表聚特征,在高濃度氮處理下土壤動(dòng)物向深層趨避。氮沉降降低了大型土壤動(dòng)物的個(gè)體數(shù);氮沉降對(duì)土壤動(dòng)物類群數(shù)的垂直分布沒(méi)有明顯的影響,但同樣減少了土壤動(dòng)物的類群數(shù),0-5cm層受到氮沉降的作用最為直接。3)各處理下的大型土壤動(dòng)物的Shannon-Weiner多樣性指數(shù)、Pielou均勻性指數(shù)和Sinpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)均表明,在低濃度時(shí)氮沉降對(duì)大型土壤動(dòng)物多樣性有促進(jìn)作用,而在高濃度