氮沉降對亞熱帶杉木人工林植物多樣性的影響

1、序號： 編碼： 第十三屆“挑戰(zhàn)杯”中國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽江西賽區(qū)作品申報(bào)書 作品名稱：氮沉降對亞熱帶杉木人工林植物多樣性的影響 學(xué)校全稱： 南 昌 工 程 學(xué) 院 申報(bào)者姓名 （集體名稱）： 李雙龍 王盼 王振峰 王文霞 陳鳳 張愛芽 指導(dǎo)老師 ： 吳建平 樊后保 類別： 自然科學(xué)類學(xué)術(shù)論文 哲學(xué)社會(huì)科學(xué)類社會(huì)調(diào)查報(bào)告和學(xué)術(shù)論文 科技發(fā)明制作a類 科技發(fā)明制作b類 a2申報(bào)者情況（集體項(xiàng)目）申報(bào)者代表情況姓名李雙龍性別男出生年月1991年10月學(xué)校南昌工程學(xué)院系別、專業(yè)、年級水利與生態(tài)工程學(xué)院10水利水電工程學(xué)歷本科學(xué)制4入學(xué)時(shí)間2010年9月作品名稱氮沉降對亞熱帶杉木人工林植物多樣性

2、的影響畢業(yè)論文題目通訊地址南昌高新技術(shù)開發(fā)區(qū)天祥大道289號南昌工程學(xué)院15棟北樓529寢室郵政編碼330099辦公電住地通訊地址南昌工程學(xué)院15棟北樓529寢室郵政編碼330099住宅電他作者情況姓 名性別年齡學(xué)歷所在單位王盼男22本科 南昌工程學(xué)院王振峰男23本科 南昌工程學(xué)院王文霞女22本科 南昌工程學(xué)院陳鳳女21本科 南昌工程學(xué)院張愛芽女23本科 南昌工程學(xué)院資格認(rèn)定學(xué)校學(xué)籍管理部門意見以上作者是否為2013年7月1日前正式注冊在校的全日制非成人教育、非在職的高等學(xué)校中國籍?？粕?、本科生、碩士研究生或博士研究生。是否 （部門簽章）年

3、月 日院、系負(fù)責(zé)人或?qū)熞庖姳咀髌肥欠駷檎n外學(xué)術(shù)科技或社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)成果是否負(fù)責(zé)人簽名：年 月 日b1申報(bào)作品情況（自然科學(xué)類學(xué)術(shù)論文）說明：1必須由申報(bào)者本人填寫；2本部分中的科研管理部門簽章視為對申報(bào)者所填內(nèi)容的確認(rèn)；3作品分類請按作品的學(xué)術(shù)方向或所涉及的主要學(xué)科領(lǐng)域填寫；4碩士研究生、博士研究生作品不在此列。作品全稱氮沉降對亞熱帶杉木人工林植物多樣性的影響作品分類（d） a機(jī)械與控制（包括機(jī)械、儀器儀表、自動(dòng)化控 制、工程、交通、建筑等） b信息技術(shù)（包括計(jì)算機(jī)、電信、通訊、電子等） c數(shù)理（包括數(shù)學(xué)、物理、地球與空間科學(xué)等） d生命科學(xué)（包括生物、農(nóng)學(xué)、藥學(xué)、醫(yī)學(xué)、健 康、衛(wèi)生、食品等）

4、 e能源化工（包括能源、材料、石油、化學(xué)、化 工、生態(tài)、環(huán)保等）作品撰寫的目的和基本思路目的：通過研究氮沉降對亞熱帶杉木人工林林下植物多樣性的影響，為亞熱帶植物的保育提供依據(jù)?；舅悸罚阂砸巴忾L期定位的杉木人工林林下植物為研究對象，對照處理對樣方每年每公頃施加不同量的氮，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析植物多樣性，多樣性指數(shù)，相似性指數(shù)，從而得出氮沉降對亞熱帶杉木人工林林下植物多樣性的影響。作品的科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處科學(xué)性：本作品基于長期野外控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，研究氮沉降7年后對我國南方廣泛分布的杉木人工林中植物多樣性的影響。先進(jìn)性：盡管我國為世界上第三大氮沉降區(qū)，但在國內(nèi)關(guān)于氮沉降與森林關(guān)系方面的研究才剛剛起

5、步。本課題選取我國福建沙縣為實(shí)驗(yàn)基地，研究了氮沉降對亞熱帶杉木人工林植物多樣性的影響 。獨(dú)特性：以往關(guān)于氮沉降與森林植物多樣性的研究大多集中在溫帶及熱帶地區(qū)，而本課題研究的是亞熱帶地區(qū)氮沉降對森林植物多樣性的影響。作品的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義應(yīng)用價(jià)值：本課題為氮沉降對亞熱帶地區(qū)植物多樣性的影響提供數(shù)據(jù)支持，為物種的保育措施提供現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。現(xiàn)實(shí)意義：本課題評估了氮沉降對森林植物群落帶來的威脅，為制定合理對策進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)管理提供依據(jù)。學(xué)術(shù)論文文摘本研究以野外長期定位研究平臺(tái)為基礎(chǔ)，通過7年的氮沉降試驗(yàn)，研究了杉木人工林林下植物群落的響應(yīng)。處理分為第一組：n0(c),0 kg n hm-2yr-1

6、；第二組：n1,60 kg n hm-2yr-1；第三組：n2,120 kg n hm-2yr-1；第四組：n3,240 kg n hm-2yr-1。結(jié)果表明，林下植物中共發(fā)現(xiàn)53種植物，分別為34科45屬。對照處理中有植物24科28屬34種；n1處理中有21科25屬29種；n2處理中有14科16屬17種；n3處理中有9科9屬10種。其中，菝葜和沿海紫金牛在4個(gè)處理中均發(fā)現(xiàn)，屬于廣布種；毛冬青、粗葉榕、毛花連蕊茶、毛枝連蕊茶、香附子在n0-n3中均有發(fā)現(xiàn)，屬于較耐受種；茅莓、羊乳、羊角藤、琴葉榕、紫麻、杜虹花、烏蘞莓、海金莎在n0和n1中發(fā)現(xiàn)，屬于一般耐受種；黃瑞木、黃樟等16種植物僅在n0中

7、發(fā)現(xiàn)，可能為敏感種。經(jīng)綜合分析得：隨著氮沉降量的增加，植物多樣性呈現(xiàn)減少的趨勢，多樣性指數(shù)增加，群落相似性指數(shù)明顯降低。此結(jié)果表明，氮沉降量的增加對亞熱帶杉木人工林植物多樣性有不利的影響。 作品在何時(shí)、何地、何種機(jī)構(gòu)舉行的會(huì)議上或報(bào)刊上發(fā)表及所獲獎(jiǎng)勵(lì)鑒定結(jié)果請?zhí)峁τ诶斫狻彶?、評價(jià)所申報(bào)作品具有參考價(jià)值的現(xiàn)有技術(shù)及技術(shù)文獻(xiàn)的檢索目錄1、stevens, c.j., dise, n.b., mountford, j.o. & gowing, d.j. (2004) impact of nitrogen deposition on the species richness of grasslan

8、ds. science 303, 1876-1879.2、stevens, c.j., dise, n.b., gowing, d.j.g. & mountford, j.o. (2006) loss of forb diversity in relation to nitrogen deposition in the uk: regional trends and potential controls. global change biology 12, 1823-1833.3、galloway, j.n., townsend, a.r., erisman, j.w., bekunda, m

9、., cai, z., freney, j.r., martinelli, l.a., seitzinger, s.p. & sutton, m.a. (2008) transformation of the nitrogen cycle: recent trends, questions, and potential solutions. science 320, 889-892.4、lu, x., mo, j., gilliam, f.s., zhou, g. & fang, y. (2010) effects of experimental nitrogen additions on p

10、lant diversity in an oldgrowth tropical forest. global change biology 16, 2688-2700.申報(bào)材料清單（申報(bào)論文一篇，相關(guān)資料名稱及數(shù)量）材料清單：論文一篇。論文在生物多樣性學(xué)報(bào)投稿中?？蒲泄芾聿块T簽章 年 月 日c.當(dāng)前國內(nèi)外同類課題研究水平概述 說明：1.申報(bào)者可根據(jù)作品類別和情況填寫； 2.填寫此欄有助于評審。國外研究水平大氣氮沉降是全球變化的重要內(nèi)容，研究表明在過去的一個(gè)世紀(jì)中，氮沉降量是以前時(shí)期的3-5倍(ipcc，2007)。由于化石燃料和森林生物量消耗仍在持續(xù)，氮沉降量在本世紀(jì)還將繼續(xù)增加(gallow

11、ay et al.，2004)。目前已有研究表明氮沉降增加影響生態(tài)系統(tǒng)的諸多方面，是改變生態(tài)系統(tǒng)植物多樣性的重要因素。氮沉降與植物多樣性之間的關(guān)系研究主要集中在國外。在溫帶森林長期氮沉降試驗(yàn)結(jié)果顯示較低量的氮沉降有利于植物生物量的積累，但在高氮處理下（108 kg n hm-2yr-1）不利于植物的生長(hgberg et al.，2006)，高的氮沉降處理減少溫帶森林植物多樣性(hurd et al.，1998)。在熱帶森林中也有相類似的研究報(bào)道，lu等(2010)研究表明，低到中等程度氮沉降（100 kg n hm-2yr-1）處理對熱帶森林多樣性影響不大，而在高的氮沉降處理下(150 k

12、g n hm-2yr-1)植物多樣性降低。在溫帶森林中，氮利用效率高的優(yōu)勢種在氮可利用性較高條件下通過競爭排斥機(jī)制影響其他物種生長，從而影響森林物種多樣性(gilliam，2006)。國內(nèi)研究水平中國是世界上生物多樣性最豐富的國家, 也是喪失最嚴(yán)重的地區(qū)之一。由于氮素是生物多樣性變化的重要驅(qū)動(dòng)因子, 而且很大一部分陸地生物多樣性集中于森林, 所以氮沉降對森林生物多樣性的影響應(yīng)受到大量的關(guān)注。然而, 在中國, 有關(guān)氮沉降對森林生物多樣性的研究剛剛起步, 只有為數(shù)很少的長期研究 , 大范圍內(nèi)的研究尚未展開。中國鼎湖山森林生態(tài)系統(tǒng)長期氮研究項(xiàng)目( dhsltnr), 于2002年在鼎湖山國家級自然保

13、護(hù)區(qū)南亞熱帶代表性森林(馬尾松林、混交林和季風(fēng)常綠闊葉林)建立3個(gè)永久性氮沉降樣地, 率先開展了氮沉降對森林生態(tài)系統(tǒng)的研究。氮沉降對森林生物多樣性影響的研究也得到了高度重視, 目前僅報(bào)道了氮沉降對土壤動(dòng)物的影響, 對植物多樣性研究的前期工作已逐漸展開, 具體動(dòng)態(tài)正在進(jìn)一步深入研究。然而到目前為止, 國內(nèi)其它地方還未見氮沉降對森林植物多樣性的具體研究報(bào)告。 總的來說, 我國對氮沉降影響植物多樣性的研究還處于啟動(dòng)階段 。為了增進(jìn)人們對氮沉降影響植物多樣性方面的認(rèn)識(shí), 引起人們對氮沉降帶來的環(huán)境問題和有效解決氮沉降全球化問題的重視, 以及為我國開展該方面的研究和相關(guān)的管理提供參考,本課題通過在亞熱帶

14、地區(qū)福建沙縣建立實(shí)驗(yàn)基地，對植物進(jìn)行不同氮量處理，在通過數(shù)據(jù)的整理和分析之后，從而得出氮沉降與植物多樣性的關(guān)系情況。d.推薦者情況及對作品的說明推薦者情況姓 名傅聲雷性別男年齡48職稱研究員工作單位中國科學(xué)院華南植物園通訊地址廣州市天河區(qū)興科路723號郵政編碼510650單位電宅電話推薦者所在單位簽章 （簽章） 年 月 日請對申報(bào)者申報(bào)情況的真實(shí)性作出闡述 從收集的數(shù)據(jù)及分析結(jié)果來看，本作品是在野外調(diào)查基礎(chǔ)上收集的數(shù)據(jù)，具有很強(qiáng)的可靠性和外延性。 請對作品的意義、技術(shù)水平、適用范圍及推廣前景作出您的評價(jià) 基于長期的野外控制實(shí)驗(yàn)，本作品調(diào)查了亞熱帶典型人工林植物生物多

15、樣性對氮沉降的響應(yīng)，是一項(xiàng)充實(shí)氮沉降與生物多樣性關(guān)系研究的工作，所得的數(shù)據(jù)對于科學(xué)評價(jià)植物在環(huán)境變化背景下生存狀況，以及為將來怎么樣保護(hù)好森林生物多樣性提供了可靠的科學(xué)數(shù)據(jù)，具有很強(qiáng)的潛在應(yīng)用價(jià)值。其它說明推薦者情況姓 名李鳳性別女年齡50職稱教授工作單位南昌工程學(xué)院通訊地址江西省南昌市天祥大道289號郵政編碼330099單位電宅電話推薦者所在單位簽章 （簽章） 年 月 日請對申報(bào)者申報(bào)情況的真實(shí)性作出闡述 本作品基于野外的試驗(yàn)調(diào)查，是申請者在指導(dǎo)老師的帶領(lǐng)下開展的工作，所用方法準(zhǔn)確，收集的物種數(shù)據(jù)詳實(shí)可靠。 請對作品的意義、技術(shù)水平、適用范圍及推廣前景作出您的評

16、價(jià) 我國氮沉降背景值很大的情況下，植物多樣性存在減少的風(fēng)險(xiǎn)。本作品基于野外調(diào)查，研究了氮沉降對植物多樣性的影響，對于全面認(rèn)識(shí)森林中那些可能消亡或繼續(xù)生存的物種提供了科學(xué)依據(jù)，為將來進(jìn)行合理的森林管理和植物的保育奠定了理論基礎(chǔ)。其它說明各高校評審委員會(huì)初評意見 評委簽名： 年 月 日學(xué)校組織協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)確認(rèn)并蓋章 （團(tuán)委代章） 年 月 日 學(xué)校主管領(lǐng)導(dǎo)意見、學(xué)校行政確認(rèn)蓋章 主管領(lǐng)導(dǎo)簽章： 學(xué)校行政簽章年 月 日e全省組織委員會(huì)辦公室資格和形式審查意見組委會(huì)辦公室資格審查意見 審查人（簽名） 年 月 日組委會(huì)辦公室形式審查意見 審查人（簽名） 年 月 日組委會(huì)辦公室審查結(jié)果合格 不合格 負(fù)責(zé)人（簽名

17、） 年 月 日f參賽作品打印處研究報(bào)告氮沉降對亞熱帶杉木人工林植物多樣性的影響 作者：李雙龍 王 盼 王振峰 王文霞 陳鳳 張愛芽 摘要：本研究以野外長期定位研究平臺(tái)為基礎(chǔ)，通過7年的氮沉降試驗(yàn)，研究了杉木人工林林下植物群落的響應(yīng)。處理分為第一組：n0(c)，0 kg n hm-2yr-1；第二組：n1，60 kg n hm-2yr-1；第三組：n2，120 kg n hm-2yr-1；第四組：n3，240 kg n hm-2yr-1。結(jié)果表明，林下植物中共發(fā)現(xiàn)53種植物，分別為34科45屬。對照處理中有植物24科28屬34種；n1處理中有21科25屬29種；n2處理中有14科16屬17種；n

18、3處理中有9科9屬10種。其中，菝葜和沿海紫金牛為廣布種，在4個(gè)處理中均有發(fā)現(xiàn)。毛冬青、粗葉榕、毛花連蕊茶、毛枝連蕊茶、香附子在n0-n3中均有發(fā)現(xiàn)，屬于較耐受種。茅莓、羊乳、羊角藤、琴葉榕、紫麻、杜虹花、烏蘞莓、海金莎為一般耐受種，在n0和n1中發(fā)現(xiàn)。另外，黃瑞木、黃樟等16種植物可能為敏感種，僅在n0中發(fā)現(xiàn)?？傊S著氮沉降的增加，植物多樣性呈現(xiàn)減少的趨勢，多樣性指數(shù)增加，群落相似性指數(shù)明顯降低，在氮沉降增加背景下消失植物種的保育措施應(yīng)當(dāng)受到重視。關(guān)鍵詞：氮沉降，生物多樣性，杉木人工林大氣氮沉降是全球變化的重要內(nèi)容，據(jù)研究在過去的一個(gè)世紀(jì)中，氮沉降量是以前時(shí)期的3-5倍(ipcc，2007

19、)。氮沉降是全球變化的核心內(nèi)容之一(davidson，2009)。由于化石燃料和森林生物量消耗仍在持續(xù)，氮沉降量在本世紀(jì)還將繼續(xù)增加(galloway et al.，2004)。目前已有研究表明氮沉降增加影響生態(tài)系統(tǒng)的諸多方面。在溫帶森林長期氮沉降試驗(yàn)結(jié)果顯示較低量的氮沉降有利于植物生物量的積累，但在高氮處理下（108 kg n hm-2yr-1）不利于植物的生長(hgberg et al.，2006)，高的氮沉降處理減少溫帶森林植物多樣性(hurd et al.，1998)。在熱帶森林中也有相類似的研究報(bào)道，lu等(2010)研究表明，低到中等程度氮沉降（100 kg n hm-2yr-1）

20、處理對熱帶森林多樣性影響不大，而在高的氮沉降處理下(150 kg n hm-2yr-1)植物多樣性降低。但是在溫帶和熱帶地區(qū)由于土壤質(zhì)地等因素的不同（例如在溫帶地區(qū)通常受到氮限制，而在熱帶地區(qū)森林氮含量豐富但受到磷元素的限制），對植物多樣性的影響機(jī)制也有差異。在溫帶森林中，氮利用效率高的優(yōu)勢種在氮可利用性較高條件下通過競爭排斥機(jī)制影響其他物種生長，從而影響森林物種多樣性(gilliam，2006)；在熱帶森林中，氮沉降通過誘導(dǎo)土壤酸化效應(yīng)，引起“富氮”森林生態(tài)系統(tǒng)林下植物功能群顯著減少(lu et al.，2010)。目前，大氣氮沉降增加現(xiàn)象在全球范圍內(nèi)普遍發(fā)生，已成為全球變化的重要研究內(nèi)容(

21、davidson，2009)。據(jù)ipcc第四次報(bào)告顯示，在過去的一個(gè)世紀(jì)中，氮沉降量增加了3-5倍（ipcc，2007），由于農(nóng)林產(chǎn)業(yè)的氮使用量在短期內(nèi)將維持現(xiàn)狀，全球氮沉降量在未來一段時(shí)期可能繼續(xù)增加（galloway et al.，2008）。氮沉降的增加對生態(tài)系統(tǒng)的功能和過程產(chǎn)生直接或間接的影響。例如，在溫帶森林長期氮沉降試驗(yàn)結(jié)果顯示較低量的氮沉降有利于植物生物量的積累，但在高氮處理下（108 kg n hm-2yr-1）不利于植物的生長,氮沉降的增加在短期內(nèi)對植物生物量的積累有促進(jìn)作用（hgberg et al.，2006），從長時(shí)期的角度又可能會(huì)對植物的生長產(chǎn)生一個(gè)負(fù)作用。眾多觀測表

22、明，在溫帶、寒帶地區(qū)都有報(bào)道氮沉降對植物多樣性影響的報(bào)道(hurd et al.，1998; bobbink et al.，2010; stevens et al.，2004) 。對于同時(shí)受磷元素限制的區(qū)域而言，氮沉降的增加還可能促進(jìn)植物對磷的吸收，從而在一定程度上減少磷的限制（houlton et al.，2008），特別是在我國南方地區(qū)，由于工業(yè)的發(fā)展，氮沉降的量普遍很大，而自然系統(tǒng)內(nèi)磷的限制性明顯，但是氮沉降對生物多樣性影響還不甚清楚。在熱帶成熟森林和次生林的研究中，lu等(2010)研究表明，氮沉降對植物多樣性的影響不僅取決于氮沉降的量，還受到土地利用方式的影響?；谏锒鄻有耘c其所能

23、提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的密切關(guān)系，研究氮沉降對生態(tài)系統(tǒng)植物生長生存的影響有利于科學(xué)認(rèn)識(shí)環(huán)境變化背景下植物多樣性喪失的風(fēng)險(xiǎn)。我國是森林資源大國，全國森林面積達(dá)1.95億公頃，占國土面積的20.36%，人工林面積約占1/3，其中杉木人工林占我國人工林總面積的18.17%，在各造林樹種面積中位列第三（國家林業(yè)局森林資源管理司, 2010）。本研究以我國大面積種植的杉木人工林為研究對象，利用自2003年建立起來的模擬氮沉降的控制實(shí)驗(yàn)，通過調(diào)查的方法，研究了不同氮沉降水平處理7年后下植物多樣性狀況，以期豐富氮沉降對生物多樣性影響的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和進(jìn)行合理的植物保育策略提供科學(xué)依據(jù)。1 研究方法 1.1樣地設(shè)置和

24、調(diào)查 本項(xiàng)目的野外試驗(yàn)樣地位于福建省沙縣官莊國有林場（東經(jīng)1174329；北緯263047），海拔200m，屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫18.8-19.6，年平均降雨量1606-1605mm，無霜期271d。土壤類型為山地紅壤。試驗(yàn)林分為1992年由官莊林場統(tǒng)一種植的杉木人工林，總造林面積為5173 hm2。本項(xiàng)目利用課題組前期建立的野外模擬氮沉降試驗(yàn)林開展研究。2003年，在12a生的杉木人工林中隨機(jī)設(shè)置立地條件基本相似的12塊20m20m的固定樣地。氮沉降量按氮施用量的多少分4種處理，即第一組：n0（0 kg n hm-2yr-1）；第二組：n1（60 kg n hm-2yr-1）；第三

25、組：n2（120 kg n hm-2yr-1）；第四組：n3（240 kg n hm-2yr-1）。使用co（nh2）2作為氮源，每月以溶液的形式在樣地噴灑，n0處理噴灑相同量的水。每個(gè)處理重復(fù)3次，4個(gè)處理總計(jì)12塊固定樣地，試驗(yàn)林面積約為6000m2 。2011年9月，在每個(gè)樣方中設(shè)置1個(gè)5m5m的調(diào)查樣方，對高于5cm的灌木和草本進(jìn)行記錄種名、高度和冠幅。 1.2 生物多樣性計(jì)算 多樣性指數(shù)whittaker 指數(shù) ws = s/ma-1 (1)式中s為所研究系統(tǒng)中記錄的物種總數(shù)；ma為各樣方中的平均物種數(shù)。 cs相似性指數(shù)sorenson 相似性指數(shù) cs=2j/(a+b) (2)式中

26、j為兩個(gè)群落的共有種數(shù)，a和b分別為群落a和b的物種數(shù)（馬克平 等，1995）。2結(jié)果 結(jié)果表明，林下植物中共發(fā)現(xiàn)53種植物，分別為34科45屬。經(jīng)過7年的氮沉降處理后，植物在n0、n1、n2和n3處理下發(fā)現(xiàn)的科數(shù)分別為24、21、14和9科；屬數(shù)分別為28、25、16和9屬；種樹分別為34、29、17和10種，呈現(xiàn)出隨氮沉降量的增加植物種類明顯下降的趨勢（圖1）。ws多樣性指數(shù)表現(xiàn)為隨著氮沉降量增加而增加，分別為0.56、0.83、2.12和4.30（圖2）。通過計(jì)算得出的不同處理樣方間物種相似性指數(shù)n0和n1、n2、n3間分別為0.51、0.31和0.09，表現(xiàn)出顯著的下降；n1與n2、n

27、3之間的相似性指數(shù)分別為0.61和0.26，同樣表現(xiàn)出減少；n2和n3間的相似性指數(shù)為0.30（圖3）。圖1 不同處理下的科屬種數(shù)figure 1 number of families, genera and species under different nitrogen treatments圖2 不同氮沉降水平下的ws多樣性指數(shù)figure 2 ws diversity index under different nitrogen treatments圖3 不同氮沉降水平之間的相似性指數(shù)figure 3 similarity index between different nitrogen

28、 treatments根據(jù)表1可知，在不同的處理間可能出現(xiàn)的共有植物種為26種，分布于22科。其中，菝葜（smilax china）和沿海紫金牛（ardisia punctata） 為廣布種，在4個(gè)處理中均有發(fā)現(xiàn)。毛冬青（ilex asprella）、粗葉榕（ficus hirta）、毛花連蕊茶（camellia fraterna）、毛枝連蕊茶（camellia oleifera）、香附子（rhizoma cyperi）在n0-n3中均有發(fā)現(xiàn)，屬于較耐受種。茅莓（rubus parvifolius）、羊乳（codonopsis lanceolata）、羊角藤(morinda umbellate

29、)、琴葉榕(ficus lyrata)、紫麻(oreocnide frutescens)、杜虹花(callicarpa formosana)、烏蘞莓(herba cayratica)、海金莎(spora lygodii)為一般耐受種，在n0和n1中發(fā)現(xiàn)。另外，黃瑞木（adinandra millettii）、黃樟（cinnamomum parthenoxylon）等16種植物可能為敏感種，僅在n0中發(fā)現(xiàn)。野含笑（michelia skinneriana）、閩楠（phoebe bournei）、山姜（alpinia japonica）、栲樹（castanopsis hystrix）、苦櫧（cas

30、tanopsis sclerophylla）、粉單竹（bambusa chungii）、鱗毛蕨（arachniodes hasseltii）在n1、n2或n3中發(fā)現(xiàn)，在n0中沒有發(fā)現(xiàn)。不同的處理間特有種有所不同，n0處理下有16種，而n1、n2和n3分別為5、2和4種。3討論 本研究中發(fā)現(xiàn)，隨著氮沉降的增加，植物多樣性呈依次減少的趨勢，表明氮沉降對亞熱帶人工林生物多樣性有不利影響。我國亞熱帶區(qū)域是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分，在工業(yè)排放的氮和農(nóng)業(yè)施用的氮等共同作用下，大氣氮沉降的量維持在一個(gè)高位水平，其影響了不僅對生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力和土壤碳吸存產(chǎn)生了顯著影響，而且對生物多樣性的影響也日益趨現(xiàn)。在鼎

31、湖山的成熟森林中，氮沉降試驗(yàn)研究表明，低到中等程度氮沉降（100 kg n hm-2yr-1）處理對熱帶成熟森林多樣性影響不大，而在高的氮沉降處理下(150 kg n hm-2yr-1)植物多樣性降低。對于次生林而言，氮沉降對植物種類的影響很小，受到土地利用歷史的影響 (lu et al.，2010, 2011)。對于植物多樣性減少的可能機(jī)制，主要可有：（1）競爭排除機(jī)制，即在外源性氮增加情況下，那些能適應(yīng)高氮的物種能在氮的吸收利用上占據(jù)主導(dǎo)位置，并能夠迅速生長，使得其它物種生長受限，直至其在系統(tǒng)內(nèi)沒有生存的生態(tài)位（bobbink et al.，2010）；（2）氮沉降導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)土壤酸化，減

32、少的ph值增加了陽離子的置換淋溶和al離子富集而導(dǎo)致毒害作用，使得某些植物物種難以生存（lu et al.，2010）；（3）高的氮輸入對植物的直接毒害作用（pearson and stewart，1993）。但還需要進(jìn)一步的研究來驗(yàn)證在本實(shí)驗(yàn)中的多樣性減少的內(nèi)在機(jī)制。對于在不同處理樣方中出現(xiàn)的植物群落，我們認(rèn)為在4個(gè)氮沉降處理都出現(xiàn)的種為廣布種，對不同的氮沉降水平都能適應(yīng)；只出現(xiàn)在n0、n1、和n2處理中的共同種，我們定義為較耐氮種；出現(xiàn)在n0和n1處理的種為一般耐受種；而只出現(xiàn)在n0種，為對氮沉降敏感種。在本研究中，菝葜和沿海紫金牛為廣布種，在4個(gè)氮沉降水平中均有發(fā)現(xiàn)。其它的種類表現(xiàn)出一定

33、的動(dòng)態(tài)，表現(xiàn)為不同的植物對氮的利用效率和響應(yīng)程度的差異。但是，我們還發(fā)現(xiàn)了在n1、n2或者n3處理下發(fā)現(xiàn)，而在n0處理中沒有發(fā)現(xiàn)的種類。由于植物分布也具有一定的隨機(jī)性，這部分植物我們認(rèn)為應(yīng)該是比較需氮的植物種類。多樣性的值在氮沉降處理后顯著增加，也表明植物在不同群落間的組成差異，不同群落間共有種的減少（馬克平等，1995）。但是是否是因?yàn)樵趯φ仗幚碇腥狈Φ囟荒苌孢€不確定，我們正試圖通過種子雨和土壤種子庫的試驗(yàn)來部分解釋這些差異來源?？傊?，隨著氮沉降的增加，植物多樣性呈現(xiàn)減少的趨勢，多樣性指數(shù)增加，群落相似性指數(shù)明顯降低。鑒于林下灌草群落在生態(tài)系統(tǒng)提供生態(tài)服務(wù)功能所處的重要作用 (nill

34、son and wardle, 2005; wu et al.，2011)，研究在氮沉降增加背景下消失植物種種類及其適當(dāng)?shù)谋Ｓ胧?yīng)當(dāng)受到重視。24表1 不同氮沉降處理下的共有植物種table 1 the coexisted species under different nitrogen deposition序號種名n0n1n2n31菝葜smilax china2沿海紫金牛ardisia punctata 3毛冬青ilex asprella4粗葉榕ficus hirta5毛花連蕊茶camellia fraterna6毛枝連蕊茶camellia oleifera7香附子rhizoma cype

35、ri9茅莓rubus parvifolius10羊乳codonopsis lanceolata11羊角藤morinda umbellata12琴葉榕ficus lyrata13紫麻oreocnide frutescens14杜虹花callicarpa formosana15烏蘞莓herba cayratica16海金莎spora lygodii17醉香含笑michelia macclurel18野柿diospyros kaki var.sylivestris19野含笑michelia skinneriana20閩楠phoebe bournei21金線吊烏龜ardisia punctata 22

36、山姜alpinia japonica23栲樹castanopsis hystrix24苦櫧castanopsis sclerophylla25粉單竹bambusa chungii26鱗毛蕨arachniodes hasseltii表2 不同氮沉降處理下的特有植物種table 2 the specific species under different nitrogen depositionn0n1n2n3黃瑞木adinandra millettii草珊瑚sarcandra glabra 八瓣糙果茶camellia octopetala幌傘楓heteropanax fragrans 黃樟cinn

37、amomum parthenoxylon耳蕨polystichum lonchitis 鴨跖草commelina communis烏桕sapium sebiferum南五味子kadsura japonica醉香含笑michelia macclurel五葉木通akebia quinata擬赤楊alniphyllum fortunei 蛇根草ophiorrhiza japonica中華獼猴桃actinidia chinensis牛膝achyranthes bidentata杜莖山maesa japonica枇杷葉紫珠callicarpa kochiana 三葉崖爬藤tetrastigma hems

38、leyanum山葡萄vitis amurensis薯蕷dioscorea opposita臺(tái)灣艾納香blumea formosana懸鉤子rubus corchorifolius魚腥草houttuynia cordata中華淡竹葉lophatherum sinense 紫背天葵gynura bicolor白花苦燈籠tarenna mollissima 白英solanum lyratum 參考文獻(xiàn)：1 bobbink, r., hicks, k., galloway, j., spranger, t., alkemade, r., ashmore, m., bustamante, m., cin

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