施用氮肥与石灰改良对退耕红壤优势种植物功能性状的影响开题报告

全文总字数：7569字

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

课题的意义、国内外研究进展、应用前景等（列出主要参考文献）

植物是陆地生态系统初级生产力的主要参与者和贡献者，在生态系统中占据着极为关键的位置 (faucon et al., 2017)。植物功能性状是指在植物个体水平上通过影响植物生长、繁殖和存活能力从而间接地影响其适合度的形态、生理以及生活史特征 (violle et al., 2007)。越来越多的生态学家采用基于性状的方法来研究植物与生态系统过程之间的联系，越来越多的研究证据表明, 植物功能性状与生态系统功能关系密切, 并且一定程度上能够指示生态系统功能的变化 (de deyn et al., 2008; garnier and navas, 2012; abalos et al., 2017)，许多生态问题都能从植物功能性状的角度得到较好的回答。研究休耕红壤上植物自然演替过程中植物功能性状的变化，有助于深入了解氮肥施用下增施改良剂对休耕红壤植物群落的影响以及植物群落对土壤的反馈作用，还将为热带和亚热带生态系统恢复措施完善提供指导。

不合理的耕作方式和施肥措施导致全球范围内耕地的退化和丧失，对农业生态系统造成严重的破坏 (lal and stewart, 1990; oldeman, 1992)。氮的过量沉积会对土壤生态系统造成许多不利的影响，其中最为直接的就是降低土壤ph值，土壤ph调节土壤生物地球化学过程，并对陆地生态系统结构和功能产生连锁效应 (liu et al., 2011)。过量的氮肥还会流失到周边的自然生态系统中，造成生态系统物种多样性的丧失，氮沉降已成为继土地利用和全球气候变化之后，在全球尺度上第三大生物多样性丧失的驱动因子 (o e et al., 2000; bowman et al., 2008)。forest等通过长期草地田间试验发现，慢性氮添加会导致最初优势物种的非随机性损失 (forest et al., 2013)。为维护我国生态安全，有必要采取有效措施遏制氮沉降下土壤生态环境的继续恶化，促进土壤生态功能的恢复和可持续性发展。通过农田休耕，停止人为干扰后植被自行修复能够恢复生物多样性和生态系统功能，成为了缓解红壤退化，恢复土地活力的重要方法 (chao et al., 2016)。同时，针对氮沉降下红壤恢复过程中存在的关键限制因子—土壤酸化，采取施用石灰可以有效克服这一限制因子 (holland et al., 2017)。石灰作为土壤改良剂，能够改善土壤条件，加速红壤生态恢复进程。dyck 等实验结果表明，石灰可以抵消长期施肥对土壤ph的影响 (ma et al., 2018a)。植物功能性状作为研究的纽带，在联系植物和土壤生态系统功能方面起着至关重要的作用。

2. 研究的基本内容和问题

研究的目标、内容和拟解决的关键问题

（1）研究目的

①通过调查狗尾草的生物量，探讨施用氮肥和石灰改良对植物生物量的影响作用。

3. 研究的方法与方案

研究方法

通过大田试验，以植物功能性状为主体，通过研究植物叶片和根系的形态学，生理学，生物学功能性状，探讨氮肥施用下石灰改良对植物功能性状的影响，更进一步的探究地上-地下-土壤之间的相互作用和反馈机制。

4. 研究创新点

特色或创新之处

（1）通过不同梯度的氮肥施用和石灰处理后，对植物地上部功能性状，地下部功能性状进行测定和分析，综合环境变化对植物的作用效果，阐明地上-地下-土壤之间的相互作用和反馈机制，为生态系统恢复措施的完善提供建议。

（2）本研究是基础研究与实际应用相结合，不仅有助于生态学理论的拓展，而且能够指导利用生物资源，为揭示驱动生态系统多功能服务恢复的影响机制提供贡献。

5. 研究计划与进展

研究计划及预期进展

2018.12-2019.03查阅相关文献资料，完成开题报告；