氮添加对苏北杨树人工林凋落物分解速率影响研究开题报告

1. 研究目的与意义

近年来，由于n肥的大量使用，化石燃料的消耗改变了全球n循环，加速了活性n的生成和沉降，而这导致大气n沉降呈迅速增加的趋势。过量的大气n沉降已经带来了诸如土壤酸化，水体富营养化等一系列严重的生态问题，对n沉降的研究已经成为了国际上热切关注的一个热点（方华等，2006）。

森林凋落物是指森林生态系统内由生物组分产生并归还到林地表面的有机物质的总称，在维持森林生态系统功能，森林资源保护与利用，水土保持和涵养水源等方面具有重要作用（李考学，2007）。而凋落物的生产与分解及其相关过程变化直接影响着陆地碳储量和大气二氧化碳浓度，对森林土壤的演化和林内生物的养分循环起着重要作用（樊后保等，2008）。而n沉降不仅增加了凋落物分解过程的n含量，直接影响凋落物分解的化学过程，从而改变凋落物的分解速率( berg matzner, 1997)；同时n沉降还可以改变土壤理化性( falkengren-g rerup eriksson,1990)、土壤微生物和动物数量及其多样性(徐国良等,2005)、林地植被状况和地表环境(matson et al,2002)等,进而间接影响凋落物木质素和纤维素的分解过程，从而对分解速率产生影响。

目前的研究表明，c/ n和n含量在凋落物分解过程中起着重要作用，主要因为凋落物分解与其中的化学因子有关。早在上个世纪三十年代，melin（1930）开始研究不同类型的树种的凋落物分解速率的差异性，并且开始用c/n来描述凋落物分解的特性，成为了凋落物分解过程的重要指标。 而通过对凋落物n含量、c/n的研究，可以更了解枯落物分解过程的机理，在营林方面有更大的价值。

2. 国内外研究现状分析

近些年，国内外学者在n沉降对凋落物分解的影响的研究越来越广泛。凋落物的分解过程包括三个阶段，一般由淋溶作用(凋落物中可溶性物质通过降水而被淋溶) 、自然粉碎作用(主要由腐食动物的啃食完成，但非生物因素如土壤干湿交替、冻融作用亦可使枯叶破碎) 、代谢作用(由腐生微生物的活动把复杂的有机化合物转化成简单无机化合物) 等共同完成（郭剑芬等，2006）。vestgarden (2001)研究表明外加n源对针叶林凋落物的分解有促进作用。李考学（2007）主要利用硝酸铵作为外加n源对长白山地区的主要针叶树种红松和红皮云杉的凋落物测定凋落物分解量、总c、总n和木质素质量分数，了解不同n梯度对该地区2种主要针叶树种的凋落物分解过程的影响。该研究证明，在红松和红皮云杉凋落物分解的初期阶段,外源n的输入明显加速了凋落物的分解过程，而分解的中后期阶段，外源n的输入对凋落物分解的加速或抑制还有待观察。而陈翔等（2013）在大兴安岭模拟n沉降对落叶松林凋落物分解的影响，研究表明n沉降对凋落物的分解有促进作用，但随着n沉降量的增加，促进作用延缓甚至出现抑制作用。

影响枯落物分解分为外在因素和内在因素。影响凋落物分解的外在因素主要是气候因素，如温度因素及湿度因素。凋落物分解速率呈现明显的气候地带性，与其不同生境中温度、湿度等变化紧密相关。土壤的水热条件通过影响微生物活动来控制凋落物的分解速率（莫江明等，2004）。凋落物的分解速率与土壤水分、地表温度和土壤ph值呈指数正相关，与相对湿度呈线性正相关，对凋落物分解的重要性依次为:土壤水分、土壤ph、地表温度、相对湿度（郭伟等，2009）。

vitousek等（1994）在太平洋热带岛屿的研究表明:随海拔升高，气温降低，凋落物的分解速率呈指数降低。homsby等（1995）在不同温度下测定枯枝落叶的分解，发现分解速度随温度的升高而加快。singh等（1999）的研究结果进一步证明了温度对分解有明显作用，同时也受湿度的影响。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：通过对不同林龄杨树人工林的人工施n实验，测定不同对照组土壤的温度，湿度，ph值，凋落物残留量，n含量，c/n的值，得到n含量、c/n的变化与分解速率的关系，分析不同浓度的n添加对分解速率的影响

研究方案：

1 样地设置

4. 研究创新点

1、通过不同的氮处理，对杨树人工林的各项指标因素进行分析。