氮添加对苏北杨树人工林碳稳定性同位素丰度分布影响研究开题报告

1. 研究目的与意义

全球氮沉降呈现逐渐加重的趋势，并已经成为全球背景下的热点问题。我国目前是全球三大氮沉降集中区之一（分别为欧洲、美国和中国），随着我国经济的进一步发展，氮沉降问题还会越来越严重。植物稳定性碳同位素技术是近年兴起的一项快速、可靠的技术。利用稳定性碳同位素技术可以揭示碳同化的过程的许多方面的信息。遗传因素和环境因子同时决定植物碳同位素组成。额外氮素的输入必然会导致植物叶片光合过程以及土壤微生物、动物群落结构与活性，最终对稳定性同位素丰度分布产生影响。了解不同氮添加浓度下杨树人工林稳定性同位素丰度分布对于明晰人工林生态系统碳循环过程具有一定的理论意义。

2. 国内外研究现状分析

洛桑试验站于1843年起开始关注生态系统中的氮循环，1853年即开展包括氮素在内的雨水化学成分研究^〔1〕。继洛桑实验站之后各地的零散监测陆续增多，而系统化、网络化的研究大气氮沉降直至20世纪70年代才开始崭露头角。近年来国内外大气氮沉降的研究主要包括：不同生态系统对氮沉降的响应、氮沉降监测方法的改进、有机氮沉降研究与中国氮沉降现状等。中国的氮沉降研究起步稍晚，发展相对滞后，主要着眼于农、林生态系统中氮素平衡的研究、以确保粮食、生态安全的国家战略。鲁如坤于20世纪70年代末开启了中国对氮沉降的研究进程。目前氮添加实验主要研究内容：

1、生态系统对于外源氮输入（包括氮沉降以及人工施氮）的响应。

2、氮添加对于植物细根的影响

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

（1）不同添加浓度下碳稳定性同位素的分布特点

（2）氮添加对土壤微生物群落以及土壤理化性质的影响

4. 研究创新点

1、了解氮添加对于土壤微生物群落的影响

2、了解土壤微生物群落与碳稳定性同位素的联动机制