氮沉降对森林土壤微生物特性影响的研究进展_1
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氮沉降对森林生态系统影响的研究进展作者:于美佳叶彦辉韩艳英张光祖来源:《安徽农业科学》2021年第03期摘要森林在生态系统中有大自然氧吧和维持生态平衡的意义,通过查阅国内外有关于氮沉降的文献,从氮沉降对森林植物、动物和微生物的影响等方面和角度综述氮沉降对森林生态系统的影响,介绍了相应的响应机制,并对今后的进一步研究工作提出展望。
氮沉降的研究还存在一些问题,如目前国际上对氮沉降研究方法还没有形成一套比較完备的标准体系,世界各地氮沉降量测定的研究方法和仪器设备都不相同,导致研究结果会出现差异,所以对真实生态情况很难进行统一的定论和科学的比较分析。
相比国外研究而言,国内研究虽然形成了比较规范的监测网,但研究的技术手段缺乏确凿性和一致性,并且研究对象不全面,树种选择局限,对阔叶树种研究较少。
关键词氮沉降;森林;生态系统;研究现状;响应机制中图分类号S718.55文献标识码A文章编号0517-6611(2021)03-0019-06doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2021.03.005AbstractForests have a natural oxygen bar in the ecosystem and the significance of maintaining ecological balance. By consulting domestic and foreign literature on nitrogen deposition,this paper summarized the impact of nitrogen deposition on forest ecosystems from the aspects and perspectives of the effect of nitrogen deposition on forest plants, animals and microorganisms, introduced the corresponding response mechanism, and proposed prospects for future research work.There were still some problems in the research of nitrogen deposition. For example, the international research methods for nitrogen deposition had not yet formed a relatively complete standard system, and the research methods and equipment for the determination of nitrogen deposition were different around the world, leading to differences in research results. Therefore, it is difficult to make a unified conclusion and scientific comparative analysis of the real ecological situation.Key wordsNitrogen deposition;Forest;Ecosystem;Research status;Response mechanism大气氮沉降已成为全球变化的一个主要因子[1]。
氮沉降对植物生长发育和土壤微生物的影响研究随着人类的不断发展和技术进步,各种工业活动和交通运输等活动排放出的氮氧化物(NOx)和氨气(NH3)等物质不断增加,导致氮沉降现象加剧。
氮沉降是指氮化合物被降水带入地表、土壤中而形成的一种沉淀过程。
有研究表明,氮沉降对土壤养分的组成和供应以及生态系统的结构和功能产生了深远的影响,特别是对植物生长发育和土壤微生物影响尤为显著。
氮沉降对植物的影响植物是生态系统中重要的组成部分,在氮沉降过程中,植物群落作为生态系统中最重要的生物制造者受到了直接的影响。
研究表明,适量的氮沉降对植物的生长发育有积极的促进作用,但是过量的氮沉降会破坏生态系统的平衡,导致植物生长退化,并增加植物的疾病和寿命缩短的风险。
这主要与氮沉降引起的土壤酸化、缺氧和有害物质积累等因素有关。
氮沉降对土壤微生物的影响土壤微生物在土壤生态系统中起着至关重要的作用。
他们主要在土壤中完成有机物质的分解与转化,对土壤养分的转化和供应具有重要的作用。
氮沉降造成的土壤酸化和毒化作用不仅对植物生长和养分供应造成影响,也对土壤微生物产生负面影响。
氮沉降增加了土壤中铝的含量和毒性,导致了一定的土壤毒性。
一定量的土壤毒性降低了土壤微生物菌群数量和多样性,破坏了土壤微生物的平衡,进而影响整个土壤生态系统的平衡。
研究氮沉降对土壤微生物的影响除了可以帮助人们更好了解氮沉降对生态系统的影响,还可以为解决这些问题提供一些思路和方法。
例如,通过增加土壤有生命力的有机物质,增加土壤微生物的生存条件,建立起更完善的土壤生态系统。
同时,在工业活动等排放氮化合物的地区应该采取科学的治理手段,减少排放量,降低氮沉降的影响。
总结氮沉降对植物和土壤微生物产生了深远的影响,关注氮沉降对于人们更好的了解和保护生态系统是非常必要的。
因此,需要进一步深入研究氮沉降的影响机理,制定合理的监测和处理措施,并进行持续监测和评估,以保障生态、经济和社会的可持续发展。
氮沉降对森林生态系统的影响研究随着经济的快速发展,工业化进程不断加快,全球大气污染问题也愈发严重。
其中,氮沉降问题成为全球性的大问题,对生态环境产生了极大的不良影响。
森林作为地球的肺脏,其生态系统的稳定直接影响着人类的生存与未来。
本文将深入探讨氮沉降对森林生态系统的影响,以及在保护生态环境方面应采取的一些措施。
1.概念解析氮沉降是指大气中的氮化合物,如氮氧化物和氨,通过空气搬运在大气与地面之间沉降达到地表时的现象。
氮沉降可分为两种:干沉降和湿沉降。
干沉降是指氮化物直接通过空气传递而沉落到地面,湿沉降则是氮化物在大气中与气体或水蒸气结合形成气溶胶或云后,通过降水或雾霾等降落到地面。
2.氮沉降对森林生态系统的影响2.1.影响植物生长氮沉降会改变植物的环境生态系统,特别是植物生长和分化方面的生态系统。
氮沉降过高会导致土壤中的氮素含量过高,破坏土壤和植物的正常生长,进而影响有关森林生态系统的物种、结构和功能。
2.2.破坏生态系统平衡过度氮沉降也会破坏土壤中细菌和微生物的平衡,导致生态系统出现失衡,进而影响了其他生态系统的功能和稳定性,如鸟类、昆虫、藻类和浮游动物等。
2.3.对土壤造成伤害氮沉降还会对土壤造成伤害,比如降低土壤pH值,破坏土壤有机质结构等,进一步影响种植的环境生态系统,减弱土壤对植物的生长和生存的支持作用。
3.保护生态环境方面的建议3.1.对氮沉降施加限制措施全球各国政府应该制定相应的政策和措施,限制氮沉降的数量,防止其超过对生物体影响的最大阈值。
3.2.培育健康的生态系统政府可以合理规划土地、水资源和污染物控制策略。
有效管理和科学利用土壤对土壤质量、土壤结构、土壤pH值和生殖力的保护和管理是提高植物生态系统稳定性和整体生态环境质量调控的必要因素。
3.3.应用现代技术科学家可以借助现代生态技术手段,对森林生态系统的变化进行监测和研究,为制定政策和措施提供科学依据。
4.总结随着氮沉降的不断加重,对于森林生态系统和整个生态环境而言都带来了巨大的影响。
大气氮沉降特征及对土壤和植物的影响研究进展作者:陈媛媛张成肖欣娟钟文挺王科李根郑成郑罗崇都来源:《南方农业·上》2022年第10期摘要随着经济的快速发展,人类活动排放至大气中的氮持续增长,大气氮沉降已成为继气候变化、二氧化碳浓度升高、土地利用变化之外影响陆地生态系统结构和功能的第四大因素。
通过大气沉降到生态系统的氮可作为营养源供植物生长,过量的氮则会产生消极作用。
从大气氮沉降的氮素组成及其沉降通量、氮沉降的时空特征和氮沉降对土壤、植物的影响三方面进行综述,总结了大气氮沉降的不同氮素形态及沉降通量,对比了氮干沉降、湿沉降的时空特征,阐述了大气氮沉降对土壤生态系统及植物生长的影响。
从现有的研究来看,我国对各地区大气氮沉降情况的监测越来越多,包括农田、城市、森林等,但关于大气氮沉降的影响研究多与水体、森林、草地等相关,对农田生态系统的影响研究报道较少,如对土壤微环境、农作物生长及作物产量、农产品质量的影响等。
关键词大气氮沉降;氮素组成;干沉降;湿沉降;时空特征中图分类号:X831;S19 文献标志码:C DOI:10.19415/ki.1673-890x.2022.19.037大气沉降是物质进行地球化学循环的重要途径,是指大气中的污染物经过一定的途径沉降至地面或水体的过程,可以分为干沉降和湿沉降。
干沉降是指大气中的物质通过物理(重力作用、惯性作用、湍流运动、布朗运动等)、化学(化学反应等)、生物(植物气孔吸收等)作用等向地面沉降的过程;湿沉降是指伴随着降雨或者其他水汽凝结现象向地面沉降的过程[1]。
大气氮沉降是指活性氮通过干、湿沉降从大气沉降至地表的过程[2]。
氮是植物生长所必需的营养元素,大气氮沉降影响陆地生态系统中有效氮的积累,进而影响生物地球化学循环、土壤微环境及植物新陈代谢和生长发育。
沉降到生态系统中的氮一部分可为植物生长提供营养,而过量的氮沉降则会对生态系统产生负面效应。
受化石燃料燃烧、含氮化肥的生产和使用、畜牧业发展及人类活动等因素的影响,氮化物逐渐在大气中积累并向陆地和水域系统沉降,氮沉降已成为继气候变化、二氧化碳浓度升高、土地利用变化之后的影响陆地生态系统结构和功能的第四大因素[3-4]。
氮沉降对森林土壤有机碳影响的研究进展作者:黄铄淇胡慧蓉韩钊龙来源:《绿色科技》2014年第01期摘要:在森林土壤有机碳与全球变化关系的基础上,分析了氮沉降对森林土壤有机碳及其组分影响。
对今后的研究工作提出了建议,为进一步了解氮沉降下森林土壤有机碳的动态提供理论参考。
关键词:氮沉降;土壤有机碳;组分;影响1引言氮沉降是一种自然现象,包括干沉降和湿沉降两种,干沉降主要以气态NO、N2O、NH3以及(NH4)2SO4粒子和吸附在其它粒子上的氮;湿沉降主要是NO-3、NH+4,以及少量的可溶性有机氮[1]。
目前,我国的大气氮沉降量空间分布不平衡,存在极大的地域性差异,东中部地区、东南沿海地区沉降量较高,西北地区、东北地区沉降量较低[2]。
欧洲大部分地区森林的大气氮沉降量超过10kg/hm2·年,欧洲边远地区减少至1kg/hm2·年,中欧为25~60kg/hm2·年,大大超过了森林对氮的年需要量;在北美,森林地区的大气氮沉降量一般为2~40kg/hm2·年[3]。
Galloway等的研究表明,1993年全球大气氮沉降量(NOy+NHx)已达到1011kg,预计到2050年将翻两倍[4]。
随着工业化的发展,大气氮沉降的比例不断增加,在氮沉降量高的地区出现了“氮饱和”现象,由此引发水体富营养化,土壤养分下降,植被退化等一系列环境问题。
我国是全球第三大氮沉降区[5],研究氮沉降与森林土壤有机碳之间的关系,对于了解森林生态系统中土壤的碳储存过程与碳汇功能十分必要。
本文综述了氮沉降对森林土壤有机碳的影响,进一步讨论了各组分对氮沉降的响应,旨在加强人们对氮沉降作用下森林土壤有机碳响应的认识,为预测生态系统中土壤有机碳的动态变化提供参考。
2氮沉降对森林土壤有机碳的影响土壤有机碳影响土壤结构的形成及其稳定性、持水性,植物营养的释放与平衡,土壤微生物活性与土居动物多样性等理化生物学性质,同时对缓解土壤质量退化、提高土壤生产物力均有着非常重要的功能[6]。
氮沉降对热带亚热带森林土壤氮循环微生物过程的影响研究进展一、内容简述本文综述了氮沉降对热带亚热带森林土壤氮循环微生物过程的影响。
介绍了氮沉降的增加及其对热带亚热带森林生态系统的潜在影响;从微生物分子生物学角度概述了土壤氮循环关键过程的研究,包括固氮、矿化、硝化和反硝化等;接着深入探讨了氮沉降对土壤微生物群落结构、多样性和功能的影响;总结了氮沉降对热带亚热带森林土壤氮循环微生物过程的正面和负面影响,并提出了未来研究方向。
氮沉降是大气中氮气在降水或干沉降过程中的释放,对生态系统产生重要影响。
热带亚热带森林作为地球上最丰富的生态系统之一,近年来受到了全球变化和人类活动带来的氮沉降增加。
氮沉降的增加可能会改变土壤氮循环过程,进而影响植物生长和生态系统功能。
微生物在土壤氮循环过程中起着关键作用,其群落结构和功能对氮沉降变化具有明显响应。
本研究利用高通量测序技术分析了氮沉降增加对热带亚热带森林土壤氮循环微生物群落结构的影响,发现氮沉降增加会导致土壤中固氮菌、矿化细菌和反硝化细菌等多种微生物类群的丰度发生变化。
1. 研究背景及意义在全球气候变化和人类活动的影响下,氮循环作为生态系统氮素的重要转化过程,对生态系统的生产力和功能起着至关重要的作用。
特别是在热带亚热带地区,由于其独特的生物群落和强烈的光温反应,氮循环过程表现出极高的效率和多样性。
随着氮沉降的增加,这一地区的森林土壤氮循环过程受到了深远的影响。
为了深入理解这种影响,揭示氮沉降与热带亚热带森林土壤氮循环微生物之间的相互作用机制,对于准确评估全球变化对生态系统功能的影响具有重要意义。
氮沉降是指大气中的氮气(N通过干湿沉降等途径进入地表和近地表的氮素形态。
随着工业化、交通和化石燃料的大量燃烧,氮气在大气中的浓度持续上升,导致越来越多的氮素以氮沉降的形式返回到生态系统。
在全球范围内,尤其是热带和亚热带地区,人为源的氮沉降已经成为氮循环的重要组成部分。
过量的氮沉降可能会导致土壤中氮素过量积累,进而引发一系列环境问题,如水体富营养化、土壤酸化等。
森林土壤微生物群落对氮沉降的响应研究近年来,全球氮沉降不断加剧,严重影响了森林生态系统的稳定性和功能。
森林土壤微生物群落是森林生态系统中重要的组成部分,对氮沉降的响应具有重要的意义。
一、氮沉降对森林土壤微生物群落的影响氮沉降会影响森林土壤微生物群落的组成和丰度,导致群落结构的改变。
一些研究表明,氮沉降能够促进一些优势菌株的生长,导致一些微生物群体的过度生长,同时抑制其他微生物的生长,从而导致群落结构发生变化。
此外,氮沉降还能够改变土壤微生物的功能。
氮沉降会导致土壤pH值的降低,从而影响微生物的生态功能,如固氮和有机碳分解等。
二、森林土壤微生物群落对氮沉降的响应研究表明,森林土壤微生物群落对氮沉降的响应表现出明显的季节性变化。
在氮沉降较高的夏季,土壤微生物丰度和多样性明显降低。
这可能与土壤微生物在高氮沉降下产生的生理与生态适应有关。
同时,一些优势菌株的过度生长也会导致群落的稳定性下降,从而进一步增加土壤养分的丧失。
三、森林土壤微生物群落在环境保护中的意义森林土壤微生物群落对环境保护具有深远的意义。
作为生态系统的重要组成部分,森林土壤微生物群落能够调节土壤养分循环过程,比如土壤碳汇。
研究表明,森林土壤微生物群落的稳定和多样性水平与土壤碳库有密切关系。
因此,保护森林土壤微生物群落可以帮助维护生态系统的稳定,增加土壤碳汇,并防止土壤养分的流失和环境污染。
总之,森林土壤微生物群落对氮沉降具有明显的响应能力。
因此,保护森林土壤微生物群落是促进生态系统稳定和环境保护的重要途径。
未来需要更多的研究来探讨土壤微生物群落在氮沉降过程中的作用和机制,以及保护森林土壤微生物群落的措施和方法。
氮沉降对森林生长与土壤养分循环的影响研究近年来,随着工业化进程的加速和农业发展的推进,氮沉降成为森林生态系统中的重要环境问题。
氮沉降是指大气中的氮化合物,如氨、硝酸盐和硝酸酯等,通过降水或干沉降的方式进入森林生态系统。
氮沉降对森林生长与土壤养分循环产生显著的影响,其深入研究对于保护森林生态系统的健康发展具有重要意义。
首先,氮沉降对森林生长有直接影响。
研究表明,氮沉降可以提高森林植物的生长速率和养分利用效率。
氮是植物生长的关键元素之一,其有效供应可以促进植物的光合作用和生物合成过程,从而增加植物的生物量积累。
实验证实,适宜浓度的氮沉降可以显著提高森林植物的生物量和生态系统的碳储量。
然而,过量的氮沉降也可能带来负面影响。
过高的氮沉降会增加植物的氮素吸收,导致过多的氮积累在地上部分,进而影响土壤养分的平衡,甚至引发生态系统中的养分过剩和土壤酸化问题。
其次,氮沉降对土壤养分循环产生间接影响。
氮沉降可以改变森林土壤中的氮循环,进而影响其它养分元素的循环利用。
氮沉降不仅会增加森林土壤中氮素的供应,也可能导致磷和钾等其他养分元素的缺乏。
过高的氮沉降会加速森林土壤的养分流失,从而导致土地贫瘠化和物种多样性的丧失。
此外,氮沉降还会改变土壤微生物的群落结构和功能。
高浓度的氮沉降可能抑制一些土壤细菌和真菌的生长,影响它们在养分转化和土壤生态过程中的作用。
最后,氮沉降对土壤酸化也产生重要影响。
大量的氮沉降会增加土壤酸性物质的输入,导致土壤pH值的下降。
土壤酸化会直接影响根系活性和营养元素的吸收能力,降低植物的生长速率和养分利用效率。
同时,土壤酸化还会影响土壤微生物群落的组成和功能,降低土壤微生物对养分元素的转化和有效利用能力。
因此,氮沉降引起的土壤酸化问题不仅会直接影响森林生物的生长和生态系统的稳定性,还可能对整个生态系统的可持续发展产生长期不可逆的影响。
综上所述,氮沉降对森林生长与土壤养分循环产生重要影响。
恰当的氮沉降可以促进森林植物的生长和生态系统的健康发展,但过高的氮沉降则可能导致养分过剩、土壤酸化等问题。
生态环境 2005, 14(5): 777-782 Ecology and Environment E-mail: editor@基金项目:国家自然科学基金项目(30270283);广东省自然科学基金项目(021524);中国科学院知识创新工程领域前沿项目(KSCX2-SW-133);中国科学院华南植物研究所所长基金项目作者简介:薛璟花(1979-),女,助理研究员,研究方向为全球变化尤其是C 、N 循环对微生物的影响及其响应。
*通讯作者:莫江明。
E-mail: mojm@ 收稿日期:2005-06-02氮沉降增加对土壤微生物的影响薛璟花,莫江明*,李 炯,王 晖中国科学院华南植物园鼎湖山森林生态系统定位研究站,广东 肇庆 526070摘要:综述了国外氮沉降对土壤微生物的影响研究现状,主要从土壤微生物群落结构组成及功能等方面对氮沉降的响应进行了综述,并从微生物对底物的利用模式及碳分配状况,pH 值的变化方面初步探讨了土壤微生物对过量氮沉降的响应机制。
研究表明,过量氮沉降会给土壤微生物在以下几个方面带来负影响:首先,改变微生物群落结构组成,表现为土壤真菌细菌相关丰富度发生改变,真菌生物量的减少,真菌/细菌生物量比率的减少,土壤微生物量的减少,微生物群落结构发生改变;其次,改变微生物功能,表现为减少土壤呼吸率,土壤酶活性的降低,改变微生物对底物的利用模式等等。
此外,文章还指出了未来该方面研究重点和方向。
关键词:氮沉降;土壤微生物;影响;机制中图分类号:S154.2;X171.5 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2005)05-0777-06近几十年来,由于化肥使用增加和化石燃料燃烧造成氮沉降量迅速增加。
欧洲NITREX (Nitrogen Saturation Experiments )项目研究得出其森林每年氮饱和的临界负荷的最小值为N 10 kg·hm -21[1],但目前中欧森林大气氮输入为每年N 25~60 kg·hm -2,大大超过了森林的年需要量[2]。
氮沉降对森林植物的影响研究作者:钟振山来源:《科学与财富》2011年第05期[摘要] 随着工业的发达,农药化肥的广泛使用,大气氮沉降量正在迅速的上升,给森林生态系统产生了负效应。
具科学家研究发现,氮沉降对于森林植物的多样性的负面影响是十分巨大的,甚至影响到了生态系统的稳定,因此我国对于氮沉降的研究已经迫在眉睫。
[关键词] 氮沉降森林植物影响研究森林是陆地生态系统的主体,是生物多样性的分布中心,具科学家研究发现,氮沉降会改变森林群落植物物种组成,降低生物的多样性,并影响植物的群落分布结构,改变生态系统的功能。
近几十年来,氮沉降的上升已经超出了森林生态系统的承受能力,甚至产生了负面效应,其对森林植物的影响尤为显著。
本文讲述的就是氮沉降对于森林植物造成的影响。
一、影响植物光合作用,生产能力及营养状况具研究表明,在其它养分成为限制因子前,氮的吸收是可以促进植物的初级生产力的,但是当在因氮而限制了生产能力的生态系统中,氮的增长是会降低植物的初级生产力的,严重的情况会造成森林生产力的下降。
而氮沉降会增加土壤酸性,使土壤的平衡失调,打破森林植物营养吸收的正常模式,造成森林植物营养吸收不均衡。
1、植物需要靠光合作用才能成活,而光合作用是靠植物的叶片才能进行,而氮一般都是分布在植物叶片中的光合机制中的,当进行光合作用是,植物受到氮的影响是十分巨大的。
在正常的吸收范围内,氮沉降是可以增加植物光合作用的效率的,但是吸收过量的氮将会造成植物氮代谢过程、打破体内元素平衡,最终影响到植物的光合作用,使其光合效率降低。
2、植物的生产能力是根据其的光合作用来判断的,而植物光合作用时其是必定会吸收氮的,研究表明,对于喜氮植物而言,当氮长期沉淀在生态系统中,将会造成氮的有效性,此刻,植物吸收了氮就将会造成初级生产力的增加。
但是对于一些长期被氮限制了生产力的植物体系而言,长期的吸收氮将会降低初级生产力,甚至影响到森林生产力。
3、氮沉降会使土壤的酸性增加,使土壤中的盐基离子减少,打破土壤中的各种离子的平衡,使植物的对各种离子吸收不足,导致营养失衡。
氮磷沉降对森林土壤生化特性影响研究进展在全球生态系统中,森林扮演着至关重要的角色。
而氮磷沉降作为一种重要的环境因素,正悄然改变着森林土壤的生化特性,这一变化对于森林生态系统的稳定和功能产生着深远的影响。
氮磷沉降的来源多种多样。
工业活动、农业施肥以及化石燃料的燃烧等人类活动,使得大量的氮和磷化合物排放到大气中,随后通过干湿沉降的方式进入森林生态系统。
这种沉降现象在近年来呈现出不断增加的趋势,给森林土壤带来了前所未有的压力。
氮磷沉降对森林土壤的化学特性产生了显著的影响。
首先,它改变了土壤的酸碱度。
过量的氮沉降可能导致土壤酸化,影响土壤中养分的有效性和微生物的活性。
磷的沉降在一定程度上可以补充土壤中的磷含量,但如果超过了土壤的承载能力,也可能引发一系列的生态问题。
其次,氮磷沉降影响了土壤中养分的循环。
氮的输入可能会改变氮的矿化和硝化过程,影响氮在土壤中的形态转化和迁移。
磷的沉降则可能干扰磷的固定和释放机制,进而影响植物对磷的吸收和利用。
在土壤的物理特性方面,氮磷沉降也有着不可忽视的作用。
长期的氮磷沉降可能导致土壤结构的改变,影响土壤的通气性和保水性。
土壤颗粒的团聚程度可能会受到影响,进而影响土壤的水分渗透和保持能力。
这对于森林生态系统的水分平衡和植物的生长发育都具有重要意义。
氮磷沉降对森林土壤微生物群落的影响同样值得关注。
微生物作为土壤生态系统中的分解者和转化者,其群落结构和功能的变化会直接影响土壤的生化过程。
过量的氮磷输入可能会改变微生物的种类和数量,影响微生物对有机物的分解和养分的循环。
一些对氮磷敏感的微生物种类可能会减少,而适应高氮磷环境的微生物可能会增多,从而导致微生物群落的多样性降低。
这种变化可能会削弱土壤生态系统的稳定性和抗干扰能力。
对于森林土壤酶活性而言,氮磷沉降也是一个重要的影响因素。
土壤酶参与了土壤中的各种生物化学过程,如养分的转化和有机物的分解。
氮磷沉降可能会直接影响酶的产生和活性,进而影响土壤的生化反应速率。
氮沉降影响土壤团聚体有机碳迁移的微生物机制氮沉降对土壤生态系统的影响已经受到了广泛的关注。
它不仅会改变土壤微生物群落结构,还会影响土壤有机碳、氮的储存和转化,进而影响土壤质量和农作物产量。
本文将围绕“氮沉降影响土壤团聚体有机碳迁移的微生物机制”展开讨论。
第一步,介绍氮沉降对土壤团聚体的影响。
氮沉降会导致土壤pH 值的下降和土壤养分含量的变化,从而影响土壤颗粒稳定性和有机碳的分布。
有研究表明,氮沉降会导致土壤团聚体中有机碳和氮的流失,从而降低土壤质量。
第二步,阐述氮沉降对土壤微生物群落结构的影响。
土壤微生物群落结构的改变是氮沉降影响土壤有机碳迁移的重要因素之一。
氮沉降会导致土壤微生物的生长环境发生变化,从而影响微生物的生命活动。
有研究发现,氮沉降会减少土壤中一些有益微生物的数量,进而影响土壤的养分循环和有机质的分解。
第三步,解析微生物在土壤团聚体有机碳迁移中的作用。
微生物是土壤养分转化的关键驱动力之一,对土壤中有机质分解和氮素循环过程起着至关重要的作用。
有研究表明,微生物在土壤团聚体有机碳分解和迁移过程中起着重要的作用。
微生物通过分解土壤有机质,使有机碳释放到土壤中,并参与了土壤有机碳的转化和循环。
第四步,探究微生物机制在氮沉降影响土壤团聚体有机碳迁移中的作用。
氮沉降导致微生物群落结构变化,有可能影响微生物群落在土壤有机碳和氮素转化过程中的活性和作用。
有研究表明,土壤有机碳对微生物有促进作用,而氮沉降会影响微生物对有机质的分解和利用,导致土壤有机碳的流失。
综上所述,微生物机制在土壤团聚体有机碳迁移中具有重要的作用。
氮沉降影响微生物群落结构和活性,从而影响土壤有机碳迁移过程。
因此,我们需要通过更深入的研究来了解微生物机制在土壤有机质循环和碳储存中的作用,不断提高土壤质量和农作物产量。
氮沉降对森林生态系统影响的研究进展
范慧珠;张雪;徐嘉璐
【期刊名称】《农业与技术》
【年(卷),期】2024(44)10
【摘要】随着人类对能源和食物需求不断增长,全球范围内大气氮沉降速率急剧上升,主要是由于化石燃料和化学肥料的大量消耗。
我国已成为大气氮沉降的热点地区,氮沉降量持续积累,严重威胁到生态系统的稳定。
通过综合实验和观测数据,对我国森林对氮沉降增加的响应进行综述,重点关注了土壤生态化学计量、酸化、土壤微生物、土壤呼吸、植物养分化学计量学、物种组成和森林生长等方面。
鉴于我国氮沉降的发展趋势,深入研究氮沉降对森林生态系统的影响对我国森林管理具有重要意义。
通过分析国内外氮沉降研究的进展和发展趋势,讨论了我国在该领域存在的问题和不足,呼吁建立更全面的全国性长期监测研究平台,进行区域和全球范围的联合研究。
【总页数】4页(P35-38)
【作者】范慧珠;张雪;徐嘉璐
【作者单位】吉林省林业调查规划院
【正文语种】中文
【中图分类】S713
【相关文献】
1.氮沉降对我国森林生态系统生物多样性的影响研究进展
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4.模拟大气氮沉降对中国森林生态系统影响的研究进展
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·125·125综述随着大气中氮素的沉降日益加剧,其对全球陆地生态环境及人类健康产生的负面影响也越来越多。
陆地生态系统中土壤的固氮能力、植物对氮素利用方式等都受到了氮沉降的干预,进而导致土壤碳库及氮素分配过程都发生极大改变。
有关研究表明,作为陆地生态系统中碳汇的主要驱动因子,大气氮沉降过剩后,土壤酸碱度值变小,植物群落结构发生显著差异、碳氮等元素循环也将受到影响,最终使得整个生态系统特征发生变化。
1.氮沉降对土壤的影响1.1氮沉降对土壤氮储量的影响作为陆地生态系统氮素输入的重要来源之一,大气中氮沉降量的增加对土壤中氮元素的储量及有效态氮含量都将产生直接影响。
有关研究发现,随着氮沉降速率增加,我国温带地区的典型草原土壤中全氮、硝态氮及铵态氮含量均呈增加趋势。
但又有研究通过对阿尔卑斯山的亚高山草原开展模拟大气氮沉降试验研究,结果表明发现模拟氮添加处理下土壤中总氮含量无显著变化。
这应该与草原生态系统存在的氮素限制状态有关。
此外,大气氮沉降对土壤中有机态氮的矿化过程也会产生影响。
土壤中有机态氮含量在全氮含量中占了95%以上,主要通过土壤微生物的矿化作用,转化为无机氮(NH 4+-N和NH 3--N),这样植物和微生物才能吸收和利用。
大多数研究表明土壤有机态氮矿化速率及硝化速率,在土壤氮未饱和的情况下,都会随氮输入量的增加而增加。
1.2氮沉降对土壤养分元素的影响有研究表明,土壤氮含量增加提高了有机碳含量,因为氮添加使得生物学产量增加,进而导致土壤中有机碳投入增加。
但也有研究认为,受氮添加影响后,生物学产量的增加量只能弥补土壤中有机碳矿化损失的部分,而不能使得土壤中有机碳含量显著增加。
Stevens 等在欧洲酸性草原进行模拟氮沉降试验,结果发现草地生态系统土壤C/N 提高,更确切地得到了氮素添加后,相比于氮素的增加,相应的碳素含量会增加更多。
长期大气氮沉降使得土壤氮素有效性提高、使得植物生物学产量增加,其中植物的凋落物给土壤带来了额外的有效营养物质,包括有效氮和磷,进而使得土壤中磷含量提高。
第34卷第2期浙江林业科技Vol. 34 No.2 2 0 1 4年3月JOUR. OF ZHEJIANG FOR. SCI. & TECH. Mar., 2 0 1 4文章编号:1001-3776(2014)02-0056-09氮沉降对森林生态系统影响的研究进展郑世伟1,江洪1,2*(1. 浙江农林大学国际生态研究中心,浙江临安 311300;2. 南京大学国际地球系统科学研究所,江苏南京 210093)摘要:通过查阅近年来国内外氮沉降的相关文献,从森林植被、土壤生物、凋落物分解、森林土壤和森林碳汇等角度综述氮沉降对森林生态系统的影响,简单介绍了它们的一些响应机制,并对今后的进一步研究工作提出展望。
关键词:森林生态系统;氮沉降;影响中图分类号:S718.55 文献标识码:AAdvances on the Impact of Nitrogen Deposition on Forest EcosystemsZHENG Shi-wei1,JIANG Hong1,2*(1. International Ecological Center of Zhejiang A & F University, Lin’an, 311300, China; 2. International Institute for Earth System Science, Nanjing University, Nanjing 210093, China)Abstract: Summarization was made on the impact of nitrogen deposition on forest ecosystems in various aspects by referring to literatures at home and abroad in recent years. Presentations were put forwarded on effect of nitrogen deposition on forest vegetation, soil organisms, litter decomposition, forest soil and forest carbon sinks and their response mechanisms. Propositions for further research were recommended.Key words: forest ecosystems; nitrogen deposition; effects of excessive N自20世纪以来,由于人类活动的增加,全球范围内活性氮(Reactive,Nr)的人为源从1860年的约15 Tg N/a 增加到了1995年的156 TgN/a,进而增加到2005年的187 TgN/a[1];从而导致了氮沉降量的不断升高。
氮沉降对土壤呼吸影响研究进展氮沉降是近年来一个备受关注的环境问题,它来源复杂,包括汽车尾气、化肥使用等人类活动以及自然过程中的火山爆发、闪电等。
氮沉降带来的危害包括营养失衡、土壤酸化、水体富营养化等,对生态系统的水平和平衡都带来了不利影响。
其中,氮沉降对土壤呼吸的影响备受关注,下面对相关研究进展进行分析。
近年来,研究表明,氮沉降对土壤呼吸有直接影响,主要表现为调节植物生长和土壤酶活性。
氮沉降对植物生长和土壤酶活性有重要影响,通过影响植物养分吸收和酶催化反应来影响土壤呼吸。
其中,适量的氮沉降促进植物生长和土壤酶活性,有利于土壤呼吸。
但是,过量的氮沉降会抑制植物生长和土壤酶活性,导致土壤呼吸降低。
氮沉降对土壤呼吸的间接影响主要表现为调节土壤微生物群落结构和土壤碳氮循环。
氮沉降可以改变土壤微生物群落结构和数量,增加需氧和厌氧微生物的数量,从而影响土壤碳氮循环和土壤呼吸。
此外,氮沉降还可能改变土壤水分、土壤温度和土壤pH等因素,进而影响土壤呼吸。
氮沉降对土壤呼吸的影响机理主要包括养分竞争、养分共存和氮素代谢。
研究发现,氮沉降前期可以增加土壤中的养分含量,从而刺激土壤呼吸。
但是,随着氮沉降时间的延长,土壤养分逐渐被植物吸收和利用,土壤呼吸逐渐降低。
此外,氮沉降会导致氮素和其他元素之间的竞争,从而影响土壤呼吸。
此外,还有研究表明,氮沉降可以促进微生物的氮素代谢,从而影响土壤呼吸。
4.未来展望氮沉降对土壤呼吸的影响是一个复杂的过程,受到土壤微生物群落、土壤养分含量、环境因素等多种因素的影响,因此需要多学科的研究方法来深入探讨其机理。
在未来的研究中,应加强对氮沉降对土壤呼吸的直接和间接影响的研究,探索其对土壤微生物群落结构和碳氮循环的影响,以更好地指导农业生产和环境保护等相关工作。