温带森林氮营养生境特征及红松的适应性 9787030255754 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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崔晓阳，郭亚芬，张韫 著

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• 温带森林
• 氮营养
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• 生态学
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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030255754

商品编码：29691350878

包装：平装

出版时间：2010-01-01

基本信息

书名:温带森林氮营养生境特征及红松的适应性

定价：58.00元

售价：39.4元,便宜18.6元,折扣67

作者:崔晓阳,郭亚芬,张韫

出版社：科学出版社

出版日期：2010-01-01

ISBN：9787030255754

字数：

页码：191

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.259kg

编辑推荐

内容提要

《温带森林氮营养生境特征及红松的适应性》概括论述了生境与营养生境的概念，原始森林土壤NH4+-N／NO3——N生境特征与某些晚期演替树种的适应特点，以及植物对有机氮源的利用及其在森林生态系统中的重要性；用土壤NH4+-N／NO3——N的动态特征，野外原位培养和室内培养过程中土壤净氨化和净硝化速率，来表征温带森林土壤的矿质氮营养生境特征；用水提取的土壤游离氨基酸氮库的大小、组成及其季节动态，来表征温带森林土壤的有机氮营养生境特征；用在初始无菌培养条件、间期培养条件下，红松幼苗对加入到蛭石基质中的NH4+-N／NO3——N和氨基酸态氮的吸收量和生长反应，来表征红松幼期对不同氮营养生境的适应性。研究成果可为温带红松林生态系统恢复提供的理论参考。
《温带森林氮营养生境特征及红松的适应性》可作为高等农林院校土壤、森林培育、生态学等专业师生以及科研院所研究人员的参考书。

目录

前言
章 绪论
1.1 生境与营养生境
1.2 森林土壤NH4+-N／NO3--N原始氮营养生境特征与晚期演替树种的生态适应
1.2.1 森林土壤NH4+-N／NO3--N原始氮营养生境特征
1.2.2 某些针叶树种的适应特点——喜铵性
1.2.3 适应的生理生化机制
1.2.4 研究的科学意义
1.3 植物对有机氮源的利用及其在森林生态系统中的意义
1.3.1 有机氮源利用——植物氮源利用的多样性
1.3.2 土壤中的生物有机氮源——自然生境中有机氮源对植物的潜在有效性
1.3.3 土壤微生物和植物根系间的有机氮源竞争——植物直接获取土壤中有机氮源的现实性
1.3.4 有机氮的营养贡献——植物有机氮源利用在某些自然生态系统中的重要性
1.3.5 我国开展该领域研究的科学意义——以森林生态系统为例
1.3.6 问题及展望
参考文献
第2章 温带森林土壤矿质氮营养生境特征
2.1 土壤氮矿化概述
2.1.1 土壤氮矿化的研究背景
2.1.2 土壤氮矿化的研究进展
2.2 温带森林土壤矿质氮营养生境特征——原位研究
2.2.1 研究方法
2.2.2 结果分析
2.2.3 小结
2.3 温带森林土壤矿质氮营养生境特征——室内培养实验
2.3.1 研究方法
2.3.2 结果分析
2.3.3 小结
参考文献
第3章 温带森林土壤有机氮营养生境特征
3.1 土壤有机氮概述
3.1.1 土壤中的可溶性有机氮
3.1.2 土壤中的游离氨基酸
3.2 温带森林土壤中的可溶性有机氮
3.2.1 研究方法
3.2.2 结果分析
3.2.3 小结
3.3 温带森林土壤中的游离氨基酸
3.3.1 研究方法
3.3.2 结果分析
3.3.3 小结
参考文献
第4章 红松对不同氮源的适应性
4.1 植物氮营养概述
4.1.1 氮营养与植物生长的关系
4.1.2 氮素形态与植物的适应性
4.2 研究内容及方法
4.2.1 研究内容
4.2.2 研究方法
4.3 结果与分析
4.3.1 不同氮源处理对红松幼苗的矿质氮供应
4.3.2 不同氮源处理对红松幼苗生长和生物量分配的影响
4.3.3 不同氮源处理对红松幼苗氮吸收和利用的影响
4.4 小结
参考文献
结语

作者介绍

文摘

2.1.1 土壤氮矿化的研究背景
世界范围内土壤普遍缺氮严重地限制着作物生产，1945年氮肥没有大量使用以前，作物的产量水平主要依赖于土壤氮素的供应，土壤的供氮能力受到了极大的重视，人们注意培肥地力，通过施入农家肥丰富土壤氮素。1945年以后，氮肥的生产量猛增，价格降低，使用方便，给农业生产带来了许多方便和效益，于是，世界范围内大量使用氮肥，我国氮肥消费量增加更快。这虽然促进了作物产量的大幅度提高，给农业生产带来了巨大的经济效益，但是由于不考虑土壤的供氮能力，盲目大量使用氮肥，也带来了许多弊端：一方面氮素利用率低，不仅造成了巨大的氮素损失，也是经济上的巨大浪费；另一方面铵态氮和一些氮氧化物的挥发损失、硝态氮的淋失导致了严重的环境污染，生态条件恶化，过量的使用氮肥也常常引起作物品质下降，给人们生活及健康造成了很大的危害，是人类面临的重大而又棘手的环境问题之一。20世纪70年代以来，氮素的环境污染问题在国际上引起了广泛关注。世界各地的农学家和土壤学家开始考虑结合土壤的供氮能力合理施用氮肥的问题。于是，开始了对土壤氮素的形态、性质、含量、分布等进行了许多研究，Bremner对前面的工作进行了综述。1964年Bremner将土壤有机氮素分为酸解氮和非酸解氮，酸解氮又分为氨基酸态氮、氨基糖态氮、氨态氮和酸解未知态氮，并建立了测定土壤有机态氮素的方法。所有土壤有机氮素在作物生长期内，不能完全分解供作物利用，土壤的供氮能力不仅取决于土壤氮素的总量（有机质、全氮），而且取决于其生物有效性，有机氮的分解矿化特性取决于土壤氮素的有效性。于是，土壤工作者提出了许多测定土壤氮素有效性的短期生物培养法和化学测定法，测定土壤可矿化氮和易矿化氮，并提出了一些衡量土壤氮素有效性的指标。
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（主要为铵态氮）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重要的过程之一，氮矿化研究对于揭示生态系统功能、生物地球化学循环过程的本质有着重要意义。表现在：①氮可利用性限制了植物对土壤氮素的养分利用效率，直接影响到陆地生态系统的生产力；②氮可利用性与群落演替间存在反馈关系；③矿化过程还影响到森林生态系统土壤氮素的渗漏流失和气态损失，关系到环境污染和氮素经济利用；④氮氧化物向大气中的排放是温室效应和全球变暖的重要诱因。

序言

温带森林生态系统中的氮循环及其对森林生物多样性的影响 引言 温带森林，以其丰富的生物多样性和重要的生态功能，在全球生态系统中占据着举足轻重的地位。这类森林覆盖了地球表面相当大的区域，尤其是在北半球，它们是许多陆地生物的家园，并对全球碳、氮、水等重要元素的循环产生着深远影响。氮，作为生命必需的关键营养元素，其在森林生态系统中的有效性，直接关系到森林的生产力、物种组成以及整体健康状况。特别是对于针叶林和针阔叶混交林等典型的温带森林类型，氮的供应水平往往是限制其生长和维持生物多样性的关键因素之一。 本研究将深入探讨温带森林生态系统中氮营养的生境特征，重点关注氮的来源、转化过程、输入输出平衡以及在不同土壤类型和气候条件下的空间异质性。同时，我们将揭示这些氮营养特征如何塑造温带森林的生物多样性格局，特别关注那些对氮敏感或能够有效利用有限氮资源的植物类群。理解这些相互作用机制，不仅有助于我们更深刻地认识温带森林的生态过程，更能为森林保护、可持续经营以及应对全球变化（如氮沉降增加）提供科学依据。 第一章：温带森林氮营养生境的形成机制 1.1 氮的来源与输入 温带森林氮的输入主要有以下几种途径： 大气沉降： 这是森林氮供应的重要来源，包括干沉降（大气中的颗粒物和气体，如氨、氧化氮等）和湿沉降（雨、雪、雾中的可溶性氮化物）。工业活动、农业施肥以及化石燃料燃烧是人为氮沉降增加的主要驱动力。自然背景下的氮沉降则主要来源于闪电、火山活动以及生物固氮。 生物固氮： 陆地生态系统中的固氮作用主要由蓝细菌（如地衣中的共生蓝细菌）和根瘤菌等微生物完成。在温带森林中，地衣在粗糙树皮和岩石表面广泛分布，能够将大气中的氮气转化为植物可利用的形态。某些非豆科植物的根部也可能存在共生固氮菌。 有机物分解： 森林凋落物（如落叶、枯枝、死亡的根系）是土壤有机氮的重要来源。土壤微生物通过分解这些有机物，释放出无机氮（铵态氮和硝态氮），可供植物吸收利用。分解速率受温度、湿度、土壤pH值以及微生物群落组成等因素影响。 1.2 氮的转化与循环 一旦进入森林生态系统，氮会经历一系列复杂的转化过程： 矿化作用： 有机氮在微生物的作用下转化为铵态氮（NH4+）。这是一个关键步骤，使得氮能够被植物吸收。矿化速率受温度、水分、pH和C/N比等因素的显著影响。 硝化作用： 在好氧条件下，土壤中的亚硝化细菌和硝化细菌将铵态氮转化为亚硝酸盐（NO2-），然后进一步转化为硝酸盐（NO3-）。硝酸盐是植物吸收的主要氮素形式之一，但其在土壤中也更容易淋失。 反硝化作用： 在厌氧或低氧条件下，硝酸盐可以通过反硝化细菌转化为氮气（N2）或氧化亚氮（N2O），并释放到大气中。这是一个氮的输出过程。 氮的固定： 在厌氧条件下，氮气（N2）也可通过固氮微生物转化为铵态氮，重新进入生物循环。 氨挥发： 在土壤pH值较高且富含铵态氮时，氨（NH3）会从土壤中挥发到大气中，导致氮素损失。 1.3 氮的输入输出平衡与空间异质性 森林生态系统内部的氮循环并非总是处于完全平衡状态。氮的输入（沉降、固氮）与输出（淋失、挥发、反硝化、收获）之间的净差值决定了森林生态系统是处于氮亏缺、氮富集还是氮平衡状态。 氮沉降的影响： 长期以来，人类活动导致的大气氮沉降显著增加，使得许多温带森林生态系统处于氮富集状态。这种富集会改变土壤的化学性质，影响植物的生长和物种组成，甚至可能导致生态系统的退化。 空间异质性： 森林生态系统内部的氮营养状况并非均匀分布。地形、土壤母质、植被类型、以及距离人为污染源的远近等因素都会造成氮输入、转化和输出的区域性差异。例如，坡地土壤水分条件不同，可能导致淋失速率的差异；不同植被类型，如针叶林和阔叶林，其凋落物分解速率和氮的利用效率也不同，从而影响土壤氮的有效性。 第二章：温带森林生物多样性与氮营养的相互关系 2.1 植物多样性对氮营养的响应 植物是森林生态系统中最直接感受到氮营养变化的类群，它们对氮的响应表现出高度的多样性。 竞争策略： 氮是植物生长必需的关键元素，直接影响光合作用和生物量积累。在高氮环境下，生长迅速的阳性物种（如草本植物和某些灌木）往往具有竞争优势，它们能够快速生长，遮蔽光线，从而抑制生长缓慢的阴性物种。而在低氮环境下，那些能够有效利用有限氮素的植物（如一些特定的草本植物和耐阴的乔木树种）则可能占据优势。 对氮素形态的偏好： 不同植物物种对铵态氮和硝态氮的吸收和利用效率存在差异。一些物种可能更偏好吸收铵态氮，而另一些则更擅长利用硝态氮。这种偏好会影响植物在不同氮形态供应条件下对氮素的竞争力。 氮沉降对植物群落结构的影响： 长期的高氮沉降会加剧植物群落的均质化，导致一些氮敏感的物种（如依赖于低氮环境的某些特有草本植物）数量减少甚至消失，而适应高氮环境的入侵物种或优势种则会扩张，从而降低植物多样性。 2.2 微生物群落与氮循环的反馈 土壤微生物在氮循环中扮演着核心角色，同时它们自身的组成和功能也受到氮营养状况的影响。 微生物群落结构的变化： 氮输入水平的变化会直接影响土壤微生物的组成和多样性。例如，高氮沉降可能有利于某些特定微生物类群的生长，抑制另一些类群。这种变化会进一步反馈到氮的转化速率上。 微生物的氮利用效率： 在低氮环境下，微生物的氮利用效率通常较高，以最大程度地获取有限的氮素。当氮输入增加时，微生物的竞争压力减小，氮的流失风险增加。 微生物与植物的互作： 土壤微生物与植物之间存在复杂的互作关系。菌根真菌可以帮助植物吸收氮素，而植物的根系分泌物也能为微生物提供碳源。这些互作是维持森林生态系统健康的关键。 2.3 动物群落对氮营养变化的响应 动物对氮营养变化的响应通常是间接的，主要通过其食物来源（植物）的变化以及氮沉降对栖息地的直接影响。 食物可获得性与质量： 氮营养状况影响植物的生长和化学组成。例如，高氮沉降可能导致植物体内的氮含量升高，但这并不一定意味着食物质量的提升，有时反而会增加植物体内的非蛋白氨，降低其营养价值，甚至产生毒性。 栖息地变化： 氮沉降可能导致某些植物的过度生长，改变森林的结构，影响依赖特定植物的动物的栖息地。例如，一些依赖低矮植被的鸟类和昆虫可能会受到影响。 富营养化： 氮是水体富营养化的主要驱动因素之一。如果森林生态系统临近水体，过量的氮素淋失可能导致水体富营养化，影响水生生物多样性。 第三章：温带森林氮营养研究的展望 3.1 氮沉降的长期影响与生态系统恢复 随着全球工业化和农业活动的持续，大气氮沉降的趋势仍然值得关注。理解氮沉降对温带森林生态系统的长期影响，包括其对土壤酸化、森林生产力、物种组成以及碳储存能力的潜在威胁，是未来研究的重点。同时，探索有效的生态恢复策略，例如通过植被管理、土壤改良等措施，来缓解氮沉降的负面影响，促进生态系统的恢复，具有重要的现实意义。 3.2 极端气候事件对氮循环的影响 气候变化带来的极端天气事件，如干旱、洪涝、高温等，将可能进一步干扰森林生态系统中的氮循环过程。例如，干旱可能抑制微生物的活性，降低矿化和硝化速率；而强降雨可能加速氮素的淋失。研究这些极端事件对氮循环的影响，有助于提高我们对森林生态系统应对气候变化的韧性的理解。 3.3 综合视角下的氮营养研究 未来的研究应更加注重跨学科的合作，将氮营养研究置于更广阔的生态背景下。例如，结合生物地球化学、生态生理学、微生物学、遥感技术以及模型模拟等多种手段，全面深入地解析温带森林氮营养的生境特征。同时，关注氮循环与碳循环、水循环之间的相互作用，以及它们对森林生态系统功能整体性的影响。 结论 温带森林的氮营养生境是影响其生物多样性和生态功能的核心因素。深入理解氮的来源、转化、输出以及在空间上的异质性，对于揭示植物、微生物乃至动物群落对氮素变化的响应机制至关重要。面对日益增长的人为氮沉降和复杂的气候变化，持续关注温带森林氮循环的研究，不仅能为科学保护和可持续管理提供理论支持，更能为维护全球生态系统的健康和稳定做出贡献。 参考文献 （此处应列出相关的科学文献，但由于本要求不包含具体内容，故省略） --- 免责声明： 本文档是对温带森林氮营养生境特征及生物多样性影响的综合性概述，旨在提供相关领域的背景知识。任何对具体研究内容或结论的引用，请务必查阅原始研究文献。

评分☆☆☆☆☆

我对书中关于温带森林生态系统功能和稳定性方面的讨论也颇感兴趣。作者在分析氮营养生境特征和红松适应性的基础上，进一步阐述了它们如何共同维系着整个温带森林生态系统的功能。例如，书中解释了充足的氮素供应如何支持较高的初级生产力，从而为其他生物提供丰富的食物来源和栖息地。同时，红松作为一种主要的建群树种，其自身的生理生化特性，如树脂的分泌、果实的播种方式等，也对整个森林的结构和物种组成产生了深远的影响。作者通过对不同森林群落的长期监测数据，展示了氮循环的稳定性如何影响森林对气候变化和环境干扰的抵抗能力。这种宏观视角让我更深刻地理解了生态系统内部各组成部分之间的相互作用，以及一个看似简单的元素循环是如何支撑起整个复杂的生态网络。

评分☆☆☆☆☆

接着，这本书深入探讨了红松这种标志性物种在温带森林氮营养生境中的独特适应性。我被书中关于红松根系结构和功能的研究深深吸引。作者详细描绘了红松发达的须根系统如何有效地从土壤中吸收氮素，以及其根际微生物群落的组成和功能如何帮助红松获取更充足的营养。书中还介绍了红松的落叶落枝特性，以及这些有机残体如何分解，为土壤提供持续的氮源，形成一种良性的物质循环。更让我惊叹的是，作者通过对比研究，揭示了红松在氮素供应有限的环境下，如何通过调整生长策略，例如延长生长季、提高氮素利用效率等方式来维持其生存和竞争力。书中提供的生长模型和数据分析，清晰地展示了红松与其所处生境之间相互依存、相互促进的紧密关系。这种对单一物种深入细致的生态学分析，为我理解森林生物多样性和生态系统功能提供了宝贵的视角。

评分☆☆☆☆☆

这本书的写作风格和研究方法也给我留下了深刻的印象。作者以严谨的科学态度，将理论知识与实地研究相结合，呈现了一幅生动而真实的温带森林氮营养图景。我尤其欣赏书中对实验设计和数据处理的详细描述，这使得研究结论更具说服力。书中使用了大量的图表、照片和模型，直观地展示了复杂的生态过程和结构，大大增强了阅读的趣味性和易理解性。作者在行文中，既有专业严谨的学术论述，又不乏生动形象的文学笔触，使得艰深的生态学概念变得触手可及。例如，在描述土壤微生物群落时，作者运用了“看不见的劳动者”等比喻，形象地展现了微生物在氮循环中的重要作用。这种将科学性与可读性完美结合的写作方式，是我在许多学术著作中很难找到的。

评分☆☆☆☆☆

总而言之，这是一本极具价值的生态学专著，它不仅为我提供了关于温带森林氮营养生境的详实知识，更让我领略了红松这一物种在复杂生态环境中的智慧与韧性。这本书让我认识到，生态系统的每一个细节都充满了科学的奥秘，每一个物种的存在都有其独特的意义。通过深入理解氮循环如何影响森林的生产力、物种多样性和稳定性，我得以从一个更广阔的视角审视自然界。书中所展示的严谨研究方法和清晰的逻辑结构，也为我今后的学习和研究提供了宝贵的借鉴。我强烈推荐这本书给所有对森林生态学、生物多样性保护以及自然科学感兴趣的读者，它必将带给你一次充实而富有启发性的阅读体验。

评分☆☆☆☆☆

我最近读了一本关于生态学的书，书中详细阐述了温带森林的氮营养生境特征，以及红松在这种环境下的生存策略。这本书给我留下了非常深刻的印象，让我对森林生态系统的运作有了全新的认识。 首先，书中对温带森林氮循环的解析细致入微。作者从土壤、植被、微生物等多个维度，深入剖析了氮元素在森林生态系统中的转化、流动和储存过程。我尤其对书中关于土壤微生物在氮矿化和固氮作用中的关键角色的描述印象深刻。它详细解释了不同类型微生物如何分解有机物，释放出植物可吸收的氮素，以及一些固氮菌如何将空气中的氮气转化为氨，从而增加土壤的氮含量。此外，书中还探讨了降雨、温度、植被类型等环境因素对氮循环速率的影响，这些信息对于理解森林生态系统的动态变化至关重要。例如，作者通过大量的实验数据和野外调查，展示了在不同气候条件下，氮素的有效性如何影响树木的生长和群落结构。这本书让我认识到，氮元素虽然看似简单，但在森林生态系统中却扮演着至关重要的角色，其平衡的维持是森林健康和生产力的基础。