间伐对杨树人工林有效氮素的影响任务书

 2022-08-26 16:07:49

1. 1. 毕业设计(论文)的内容、要求、设计方案、规划等

1前言

1.1研究意义

抚育间伐对林木各因子以及林木生长发育起着重要的作用。抚育间伐后因保留林木生长空间发生变化,使林分胸径、树高、冠幅等发生变化。抚育间伐使林分温度、湿度、光照等小气候因子产生明显变化,进而影响到林分土壤的微生物生物量及微生物多样性,也使土壤养分发生变化,最终反应在林木的生长特性上。

氮矿化是指土壤有机质碎屑中的氮素,在土壤动物和微生物的作用下,由难以被植物

吸收利用的有机态转化为可被植物直接吸收利用的无机态的过程。铵态氮可经硝化作用生成另一种无机氮硝态氮。氮矿化速率决定了土壤中用于植物生长的氮素的可利用性,是森林生态系统氮素循环最重要的过程之一。土壤氮素矿化是反映土壤供氮能力的重要因素之一,对于揭示森林生态系统功能、生物地球化学循环过程的本质有重要意义,因此成为目前国内外林学、土壤学研究的热点之一。

1.2研究目的

本项目在杨树人工林中设置不同间伐方式和间伐强度,采用外业调查和室内分析相结合的方法,通过研究不同间伐模式下林分小气候特征、土壤氮素转化的垂直及季节变化,分析不同间伐模式下林分小气候的变化与土壤氮素转化之间的相互关系,探讨不同间伐措施对杨树人工林土壤氮素转化特征的影响,从土壤养分供应的角度为杨树人工林可持续经营中林分结构调整方式提供理论参考。

2试验设计

间伐方式选择下层疏伐和机械疏伐2种,其中下层疏伐设置30%、50%两种间伐强度,机械疏伐选择隔行间伐,间伐强度为50%,加上对照(不间伐)共5个处理。试验设置15个小区,每个小区面积2898m2,即4.35亩,(15行,24株),试验重复3次,小区面积总计4.35hm2,即65.25亩。试验按照完全随机区组设计。

于2012年11月份林分间伐一年后采集土样于实验室内进行相关指标的分析。

3试验内容

3.1不同间伐模式下土壤温、湿度的变化

(1)土壤温、湿度的垂直变化

(2)土壤温、湿度的季节变化

3.2不同间伐模式下土壤氮素转化特征的变化

3.2.1不同间伐模式对土壤矿化过程的影响

(1)土壤氮素矿化的垂直变化

(2)土壤氮素矿化的季节变化

3.2.2不同间伐模式对土壤硝化过程的影响

(1)土壤硝化过程的垂直变化

(2)土壤硝化过程的季节变化

3.3不同间伐模式下土壤温、湿度变化与氮素转化特征的相互关系

4试验方法

4.1本研究拟以长江滩地杨树人工林为研究对象,经间伐调控后,按人工林不同间伐方式和间伐强度设立固定标准样地,对0-5cm, 5-10cm,10-20cm 3个土壤层次,开展杨树人工林林内小气候和土壤氮素养分研究。

4.2 林内小气候调查

间伐后,对每个小区杨树不同生长季节林分光照强度、温度、湿度、土壤温度以及土壤含水量等气象因子进行调查研究。

4.3田间原位N矿质化培养实验

(1) 改进的ISC-IERB装置

改进的ISC-IERB 装置包括PPR 管(内径5.8cm,外径6.3cm,高30cm)底端磨成刃口,装有20g 阴阳离子交换树脂的尼龙网袋(Amberlite IR-120,钠型和Amberlite IRA-400,氯型)和装有20g 的石英砂袋。树脂袋上下各放置一张滤纸以避免阴阳离子交换树脂和土壤直接接触,石英砂袋放置在树脂袋下方,底部用纱布封住(均以透明胶带固定)。在试验开始前,准备好PPR 管、阴阳离子交换树脂袋、石英砂袋、剪好边长10cm 正方形纱布、透明胶带等。阴阳离子交换树脂袋负责吸收被淋溶的NH4 -N 和NO3--N。石英砂袋阻隔下部土壤与阴阳离子交换树脂袋接触。

(2)氮矿质化速率的计算

铵化速率=[(培养后土壤NH4 -N 含量 树脂袋NH4 -N 含量)-培养前土壤NH4 -N 含量]/培养天数

硝化速率=[(培养后土壤NO3--N 含量 树脂袋NO3--N 含量)-培养前土壤NO3--N 含量]/培养天数

氮矿速率={[(培养后土壤NO3--N 含量 培养后土壤NH4 -N 含量) (树脂袋NO3--N 含量 树脂袋NH4 -N 含量)]-(培养前土壤NO3--N 含量 培养前土壤NH4 -N 含量)}/培养天数

5.研究进度安排

2012年11月-2013年3月 相关研究资料的收集和分析,完成完成野外调查与样品收集

2012年12月-2012年3月 室内实验分析

2013年3月-2012年5月 总结整理试验数据,进行结果分析

2013年5月-2012年6月 撰写论文、答辩

6. 实验数据采集与处理

(1)做好试验准备,在进行实验前首先认真阅读指导老师交给的参考文献,熟悉实验原理和实验;

(2)按拟定方案,有步骤的完成指导老师安排的各项实验,掌握相关的实验技能,仔细观察,做好实验数据的记录;

(3) 实验数据应该准确,符合客观实际,数据整理和处理科学、可靠,

7. 结果分析、结论、附表

(1)使用正确的统计分析方法,对试验数据进行分析,结果分析要准确;

(2)论证要有理有据,结论要可靠;

(3)相关的附表要规范,符合格式要求。

2. 参考文献(不低于12篇)

[1] 盛炜彤,杨承栋,范少辉.杉木人工林的土壤性质变化[J].林业科学研究,2003,16(4): 377-385.

[2]焦如珍,杨承栋,屠星南,等.杉木人工林不同发育阶段林下植被、土壤微生物、酶活性及养分的变化[J].林业科学研究,1997,10(4): 373-379.

[3]盛炜彤,杨承栋,范少辉.杉木人工林的土壤性质变化[J].林业科学研究,2003,16(4): 377-385.

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