氮沉降对植物的影响PPT演示课件

,氮沉降对植物的影响,小组成员：王大伟、包志远、范宣、魏中华、王思思、周梦霞,1,目录,2,1氮沉降的相关概述,1.1氮沉降概念：人类各种活动向大气中排放的含氮化合物(NHx和NOy)激增，这些含氮化合物经过风、雨、雪的转运又沉降到生态系统，该沉降过程简称为大气氮沉降（nitrogendeposition）。,1.2氮沉降的类型：一是干沉降，主要是氧化氮、氧化亚氮、氨气、硫酸铵及硝酸铵粒子的沉降；二是湿沉降，主要是溶解性铵根及硝酸根离子化合物以及少量的可溶性有机氮的沉降。,1.3氮沉降的来源：除雷电等自然途径之外，还有工业生产排放、化石燃料燃烧排放、农田施肥及畜牧业排放等人类活动产生，以及大气层中氮氧化物与碳氢化合物受强烈紫外线照射后产生氮化合物。,3,4,1.4氮沉降对植物的研究概况,1.4.1国外研究：18世纪后期，人类发现氮元素，大气氮沉降的研究始于洛桑试验站。该站自1843年起开始关注生态系统中的氮循环。目前，发达国家的大气氮沉降继续朝着网络化、系统化方向发展，并发展和应用了适用于不同空间尺度和时间精度需要的氮排放、传输、沉降模型。数值模拟不同生态系统的氮沉降量和沉降负荷，进而为氮减量策略的制定提供科学依据。相关研究：在美国，Harvardforest模拟氮沉降(外加氮)试验已有10多年的历史(Magilletal.2000)。除此外，美国还建立了全国范围的NADP/NTN(NationalAcidDepositionProgram/NationalTrendsNetwork)和CASTNet(theU.S.EnvironmentalProtectionAgencyCleanAirStatusandTrendsNetwork)网络,进行全国200个站点湿沉降和60个站点干沉降的监测工作。Henrys等（2011）通过位于英国的两个氮沉降监测点，选取了酸性、碱性和正常三种类型草地为实验样地，分析了氮沉降对维管束植物的影响。,5,1.4.2国内研究：中国的氮沉降研究起步稍晚，发展相对滞后，但带有鲜明的特色。作为人口大国，中国相关研究着眼于农、林生态系统中氮素平衡的研究，服务于确保粮食、生态安全的国家战略。鲁如坤等于20世纪70年代末开启了中国对氮沉降的研究进程。自2004年起，中国农业大学组织建立了涵盖40个监测点，囊括农田、草原、森林、城市等生态系统的全国性氮沉降监测网络。相关研究：肖辉林等（2001）研究了大气氮沉降对森林土壤酸化的影响；李德军等（2003）通过国外的相关研究，综述了氮沉降对森林植物的影响，并进一步研究了木本植物对高氮沉降的生理生态响应；张卫强等（2013）通过喷施外加氮源NH4NO3模拟氮沉降，研究其对入侵植物薇甘菊的光和特性的影响；李红梅等（2014）同样通过喷施NH4NO3模拟氮沉降，研究了墨西哥柏幼苗生长和光合生理的响应。,6,2氮沉降对植物的影响,7,氮素是植物叶绿素的组成部分，是限制大多数陆地植物光合作用的主要因子，氮素丰缺与叶片中叶绿素含量和光合酶活性有密切的关系。叶片的叶绿素和可溶性蛋白含量是与光合能力有关的重要生理指标；其中，叶绿素含量的提高有利于光合能力的改善；叶片可溶性蛋白中有50左右是光合作用的关键酶(RuBisCO羧化酶)，因此，该指标被广泛用于指示光合能力高低。氮沉降主要是通过改变叶片中与光合作用有关的酶的浓度和活性来影响植物光合作用。氮沉降会引起片氮含量增加，其结果使植物的净光合速率增加。但是，过量的氮沉降则会降低光合速率。即，在一定的范围内，植物的光合速率随叶片氮含量增加而增加，但当叶片氮含量超过一定限度时，光合速率反而下降。李德军等（2004）等通过模拟氮沉降对三种南亚热带树苗生长与光合作用的影响发现，中等程度的氮处理对三种幼苗的光合作用有利，高氮处理则对光合作用不利李红梅等（2014）利用NH4NO3为外加氮源模拟了氮沉降试验，其研究了结果表明，墨西哥柏幼苗的净光合速率呈现出随氮处理浓度增加而先增加后降低的趋势，即中氮组120240kg/(hm2.a的净光合速率最高，而高氮组240kg/(hm2.a)开始逐渐下降。,2.1对植物光合作用的影响,8,叶绿体的作用机制图例,光合作用的反应过程,9,呼吸作用与植物组织的氮含量呈线性相关（RyanMG,1995)，氮沉降或施氮引起的植物组织氮含量明显增加，会引起植物叶片的呼吸作用增强，这可能是由于氮沉降导致植物组织中蛋白质含量增加。此外，由于叶片中的Ca和Mg含量及Ca/N和Mg/N与呼吸作用呈显著负相关，而氮沉降导致叶片盐基离子含量下降，也会增强呼吸速率。例如，氮沉降导致细胞中Ca2+亏缺，这会破膜结构的完整性，从而引起呼吸速率增强（McLaughlinSBG.A.Wang;X.J.Liu;L.Song,Assessmentofeffectsoftherisingatmosphericnitrogendepositiononnitrogenuptakeandlong-termwater-useefficiencyofplantsusingnitrogenandcarbonstable