全球环境变化凋落物量的变化参考文献.PPT

凋落物输入量及氮沉降对地下碳氮耦合循环的影响 答辩人： 徐姗 指导教师：刘玲莉 研究员 2012年3月28日 报告内容 1.研究背景 2.科学问题 3.研究方案 4.初步结果 5.工作进度 * * --研究背景 凋落物在维系生态系统功能上的两个主要作用(Sayer, 2005 )： 1、土壤表面的保护层，调节土壤微气候环境 2、碳循环和养分循环的重要组成部分 全球环境变化导致凋落物量的变化： * * 全球环境变化 凋落物量的变化 参考文献 升高的CO2浓度 Liu et al., 2009 GCB 氮沉降 Liu Greaver, 2010 Ecology Letters 上升的温度 Raich et al., 2006 Ecology 升高的臭氧浓度 Liu et al., 2005 Tree Physiology 干旱 Ciais et al., 2005 Nature 酸沉降 Irving Miller, 1981 J. Environ. Qual --研究背景 凋落物控制实验： 考察凋落物量的变化如何影响地下过程，包括地表微环境的变化， 地下碳循环和氮循环的变化 * * Soil temp, mois, pH Activity of Soil Microbes DOC, DON Soil nutrients (DIN, P…) SOC Soil respiration CO2 efflux Litter quantity Soil C:N ratio --研究背景 * * 凋落物控制实验始于1850s (Sayer, 2005)，主要处理包括：凋落物添加(litter addition), 凋落物去除(litter removal)及对照。一般情况下，将“凋落物去除处理小区”的凋落物添加到“凋落物添加处理小区”，使之凋落物量为对照的两倍(double litter)。到目前为止，野外进行凋落物控制实验的站点如图： --科学问题 * * 问题一：凋落物量的变化引起地下各个过程的变化，包括土壤物理化学环境变化，微生物生物量及结构组成变化，土壤碳循环变化，土壤营养元素循环变化，那么它们之间如何相互作用？ --科学问题 * * 凋落物添加导致土壤激发效应(priming effect)： Sayer et al., 2007 PLoS ONE --科学问题 * * 氮素添加抑制激发效应： Fontaine et al., 2011 SBB --科学问题 * * 氮素添加抑制激发效应基于“bank mechanism”： Fontaine et al., 2011 SBB --科学问题 * * 问题二：在凋落物输入和氮素添加的情况下土壤有机碳储量及稳定性如何变化？ 凋落物输入 土壤呼吸 土壤有机碳储量及稳定性 氮素添加 激发效应 凋落物输入 + 氮素添加 + + ? _ _ ? ? ? + --研究方案 * * --研究方案 研究方法： 1.文献调研，Meta分析： 文献来源于 Web of Science? 和 ProQuest. Meta 分析方法采用Hedges 等(1999) 描述的反应比（Response ratio, RR），软件使用METAWIN (Sinauer Associates, Inc. Sunderland, MA, USA)。反应比公式如下： 其中，r 为反应比 ， 为对照 组的平均值， 为处理组的平均值。 * * --研究方案 研究方法： 2.温室凋落物添加实验： 本实验为两因素多水平设计，每个处理5个重复。整个实验将持续三个月。 凋落物添加：针茅叶凋落物，3水平（不添加凋落物，添加自然状态下的凋落物量，添加1.5倍自然状态下的凋落物量）； 氮素添加： 15NH4NO3 , 3水平（0 g N m-2, 4 g N m-2 , 8 g N m-2）； 土壤：玉米地土（根据稳定性同位素质量守恒原理，利用C4植物土壤SOC的δ13C 值与针茅叶凋落物的δ13C 值的差异来区分土壤中的新碳和旧碳及土壤SOC和针茅叶凋落物分别