氮沉降对杨树人工林凋落物分解过程中土壤动物与微生物协同作用的影响开题报告

1. 研究目的与意义

目的：当前的陆地生态系统氮的输入量较20世纪初增加了一倍，随着我国经济的进一步发展，氮沉降问题还会越来越严重。本研究拟在中国杨树人工林分布较为集中的江苏省北部展开室外氮添加实验，结合室内分析试验明确不同浓度氮添加对于不同龄级江苏杨树人工林凋落物分解过程中土壤微生物与土壤动物协同作用的影响规律，揭示氮添加对杨树人工林土壤库稳定性变化的影响规律

意义：在外施氮源的情况下，测定凋落物中木质素与纤维素等的分解情况，来研究氮沉降对土壤微生物、土壤动物的影响，进而分析土壤微生物与土壤动物协同作用的规律。

2. 国内外研究现状分析

土壤中氮沉降增加作为全球环境变化的重要现象之一，给人类带来了巨大挑战。生态系统中碳主要存在于芳香族化合物（木质素）、多糖（纤维素）和脂肪族化合物中。但是，由于芳香族化合物（木质素）是一类难分解性大分子化合物，存在于该类化合物中的碳难于直接进入生态系统碳循环之中，极大的影响着整个生态系统的结构功能及全球碳循环。有研究表明外加氮降低了森林地上凋落物的分解速率，促进碳封存状态，土壤凋落物中木质素和纤维素所占比例较大。需要从土壤微生物生物量、群落结构和多样性、微生物活性、功能基因与底物利用等方

面进行总结分析。目前有研究结果表示，氮沉降对土壤生物的影响主要表现为：

1.土壤微生物生物量、真菌生物量以及真菌与细菌生物量比值下降，外生菌根真菌子实体生产力和外生菌根丰度下降，外生菌根真菌群落结构组成改变，丛枝菌根真菌群落结构组成改变,但氮沉降对从枝菌根真菌的多样性和对腐生真菌的影响结果存在较大争议；

3. 研究的基本内容与计划

实验期间分次进行外加氮素处理（集中于生长季），将nh4no3溶解在20l水中，然后喷洒少量水，获得更好的肥效，对照样地喷洒同样多水，以减少误差。

土壤动物实验部分凋落物网袋选取分别选取孔径为5mm（大孔径袋，基本允许所有土壤动物进入），1mm（中孔径袋，只允许中小型土壤动物进入），0.1mm（微孔径袋，只允许小型土壤动物进入），为尽量减少取样时凋落叶碎屑的损失，5mm和1mm孔径网袋的底层均缝制0.01mm孔径的尼龙网。一部分装入10g风干凋落物树叶，另一部分装入6g风干凋落物树枝。

微生物实验部分凋落物网袋选取15cm*10cm，200目（约0.078mm孔径），用密封夹将凋落物口密封，确保土壤动物不能进入。一部分装入10g风干凋落物树叶，另一部分装入6g风干凋落物树枝。

4. 研究创新点

近几十年来，由于矿物燃料的燃烧、含氮化肥的生产和使用等原因，造成大气氮沉降量不断增加，氮量的增加影响着土壤凋落物的分解速率，之前绝大多数选择以森林为研究对象，人工林与之相比物种丰富度差异较大，且所选地区多为热带或温带区，而江苏处于亚热带向暖温带的过渡区，气候温和，雨量适中，四季分明。

平均气温13-16c，年降雨量1000毫米左右。

杨属植物在分布和应用方面都很广泛,研究表明氮沉降对凋落物中木质素与纤维素的作用与植物种类有关,人工杨树林凋落物以其枝叶为主。