氮沉降对森林植物的影响研究

氮沉降对森林植物的影响研究

作者：钟振山

来源：《科学与财富》2011年第05期

[摘 要] 随着工业的发达，农药化肥的广泛使用，大气氮沉降量正在迅速的上升，给森林生态系统产生了负效应。具科学家研究发现，氮沉降对于森林植物的多样性的负面影响是十分巨大的，甚至影响到了生态系统的稳定，因此我国对于氮沉降的研究已经迫在眉睫。 [关键词] 氮沉降 森林植物 影响研究

森林是陆地生态系统的主体，是生物多样性的分布中心，具科学家研究发现，氮沉降会改变森林群落植物物种组成，降低生物的多样性，并影响植物的群落分布结构，改变生态系统的功能。近几十年来，氮沉降的上升已经超出了森林生态系统的承受能力，甚至产生了负面效应，其对森林植物的影响尤为显著。本文讲述的就是氮沉降对于森林植物造成的影响。 一、影响植物光合作用，生产能力及营养状况

具研究表明，在其它养分成为限制因子前，氮的吸收是可以促进植物的初级生产力的，但是当在因氮而限制了生产能力的生态系统中，氮的增长是会降低植物的初级生产力的，严重的情况会造成森林生产力的下降。而氮沉降会增加土壤酸性，使土壤的平衡失调，打破森林植物营养吸收的正常模式，造成森林植物营养吸收不均衡。

1、植物需要靠光合作用才能成活，而光合作用是靠植物的叶片才能进行，而氮一般都是分布在植物叶片中的光合机制中的，当进行光合作用是，植物受到氮的影响是十分巨大的。在正常的吸收范围内，氮沉降是可以增加植物光合作用的效率的，但是吸收过量的氮将会造成植物氮代谢过程、打破体内元素平衡，最终影响到植物的光合作用，使其光合效率降低。 2、植物的生产能力是根据其的光合作用来判断的，而植物光合作用时其是必定会吸收氮的，研究表明，对于喜氮植物而言，当氮长期沉淀在生态系统中，将会造成氮的有效性，此刻，植物吸收了氮就将会造成初级生产力的增加。但是对于一些长期被氮限制了生产力的植物体系而言，长期的吸收氮将会降低初级生产力，甚至影响到森林生产力。

3、氮沉降会使土壤的酸性增加，使土壤中的盐基离子减少，打破土壤中的各种离子的平衡，使植物的对各种离子吸收不足，导致营养失衡。 二、降低植物抗逆性，加速外来植物入侵

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人需要抵抗力来抵抗外界不好的因素及病毒，而植物也需要抗逆性抵挡外界的侵害，当植物吸收了过多的氮后，植物体内的酸碱平衡将会被打破，氮的沉积就像是人体内的病毒一样，会降低植物对寒冷、干旱及虫害的抵抗力，最终影响到植物的生产能力和生理活动，甚至造成植物的死亡。适者生存是森林中的生存法则，植物体系能否生存下来，主要是看植物对于氮吸收能力的强弱，对于一些喜氮植物体系，氮沉降的增加将会加快其的生产和生长，但是对于另外的植物体系而言，氮沉降会降低植物的生产和生长能力，这两种完全相反的反应极容易造成一些外来植物体系的入侵，降低原有植物体系的生长。

1、研究表明，氮沉淀将会改变植物的生物物候学特征，使其的发芽期提早或者生长期延迟，而氮过量的情况下会降低植物的碳水化合物水平，降低植物的抗寒能力，在这两种情况下，植物的受冷、冻害损害的几率将会大大的增加，这对植物的生长是极度不利的。在植物受氮沉降的影响抗寒能力降低的情况下，植物的根冠比和细跟生长减小和菌根的侵略减少，将会导致植物的吸收水分的能力下降。而由于氮吸收过量，会造成植物体内的营养失衡，其抵抗病原体侵染的能力就会下降，将会使植物的抗虫害能力下降。

2、氮沉降会对一些喜氮植物造成好的影响，增加其的生长能力，在这种情况下，被氮沉降限制了生长能力的植物将会被喜氮植物所代替，会降低森林植物体系的丰富程度。具研究，氮素的施肥效应将会帮助木本入侵种的水分吸收能力，使其能在恶劣的环境下生长。氮循环还可以降低植物对氮的依赖性，增加植物光照能力，对于一些高的速生树种的生长是十分有利的。

3、植物进化过程中，化感作用一种植物对环境的适应机制，在环境的压力下，植物的化感作用越强，其释放到空气中的化感物质就会越多。在氮沉降的环境胁迫下，被氮限制生产、生长的植物释放的化感物质的种类、数量及强度都会发生极大地改变，其的化感作用就会降低，而一些喜氮植物的化感作用就会增强，生长就会有利于原有植物。 三、影响植物多样性

氮沉降对于森林植物物种的影响程度是十分巨大的，但是对于不同的物种有不同的影响程度。林下层、地底苔藓植物和附生性的地衣植物对于氮沉降产生的影响是最敏感、最快速、最直观的，而对于乔木植物，则需要较长的时间来反应其的变化。接下来便是对于这三种植物在氮沉降下受到影响的研究。

1、在森林中，林下层植物的多样性是最高的，蕨类、草本、灌木等等都属于林下层植物，而氮沉降对于改变林下层植物的多样性是最明显的，并且氮沉降对于林下层植物的影响还是长期性的，即使氮沉降已经停止，林下层植物依旧无法恢复到原先状态。当氮沉降增大时，光的限值也会增大，是林下层植物的光照减少，生长就会更加的缓慢，而一些喜氮植物将会加速生长，甚至代替林下层植物，会大大的降低林下层植物的多样性。

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2、苔藓植物与附生性地衣植物对于氮污染的反应是非常敏锐的，这类植物的叶片要从大气中直接吸收氮氧化物，并形成亚硝酸和硝酸，当氮沉降超过一定的限制时，亚硝酸和硝酸也将超过这类植物的承受能力，使其的组织找到损害，再加上苔藓植物与附生性敌意植物的阳离子交换能力非常强，所以对于氮沉降产生的毒害作用的缓解能力就越弱，因此，这类植物在高度的氮沉降下不仅会产生物种衰退，甚至会灭绝。

3、对于乔木层植物，氮沉降的影响是非常缓慢的，当乔木层植物吸收的氮积累到一定程度，其便会衰退、死亡。氮沉降对乔木层植物的主要危害体现于三个方面：(1)树叶的腊被、角质层和气孔受到伤害，树叶变成黄色；(2)损害根系生长，降低根系生物量，降低生物养分吸收能力；(3)营养失衡，其它元素缺乏，降低植物光合作用，使植物死亡；(4)降低植物对环境中的危害的抵抗力，最终衰退，死亡。 参 考 文 献

[1]周薇，王兵，李钢铁，大气氮沉降对森林生态系统影响的研究进展[J]，中央民族大学学报，2010，1：34-40

[2]张维娜，廖周瑜，氮沉降增加对森林植物影响的研究进展[J]，环境科学导刊，2009，28(3)：21-24

[3]鲁显楷，莫江明，董少峰，氮沉降对森林生物多样性的影响[J]，生态学报，2008，28(11)：5532-5548■