1 选题目的与意义
随着人口的急剧增长和经济的快速发展，酸雨已经成为了全球性问题，而中国则是继欧洲、美国之后的世界上第三大酸雨区，大约40%的国土正遭受着酸雨的困扰。酸雨对森林生态系统具有的危害主要表现为：降低了树木的生长速率，提高了森林对气候变化的敏感度，加剧了树木的病虫害问题，最终增加森林的死亡率，改变森林生态系统的物种组成。 生物质炭作为土壤的改良剂，目前国内外大部分研究均选择以农作物作为研究对象，而对森林的研究则相对较少，而且火灾之后形成的火烧迹地会形成燃烧不同的灰烬和木炭。关于生物质炭对林木生长影响的研究，尤其是对酸雨区林木影响研究具有重要的现实意义。 本研究主要通过盆栽模拟实验，研究生物质炭在酸雨胁迫下对苗木生长的影响，主要研究内容包括：（1）城市污泥生物质炭对酸雨胁迫下林木幼苗生长速率的影响；（2）城市污泥生物质炭对酸雨胁迫下林木幼苗叶片生理特性的影响；（3）城市污泥生物质炭对酸雨胁迫下林木幼苗根系生理特性的影响；（4）城市污泥生物质炭对酸雨胁迫下林木生长影响因素分析。研究结果将为酸雨区林木经营管理提供理论依据和数据支撑。
2 国内外研究进展
城市污泥是指污水处理厂产生的污泥，含有植物所需的营养物质和有机物质，同时还含有多种重金属、病菌和寄生虫等，如若处理不当会造成环境污染[1]。但如果经过无害化处理后，可对森林苗木生长提供保障。
生物质炭是一种高芳香化含碳量很多的多孔固体，是经高温裂解碳化形成的，具有很高的稳定性，可以当作一种固体碳源和能源长期使用[2]。在土壤中添加该固体能有效改良土壤结构，提高土壤肥力，减少CO2等温室气体的排放，有固碳减排的作用[2]。王建乐等[3]比较了黏土矿物和生物炭不同组合的修复材料对农田土壤中镉的修复效果，结果表明含生物炭的修复材料在修复镉污染农田土壤中有明显优势。研究发现，长期施用生物质炭不仅能够提高土壤C/N和土壤微生物数量与种类[4]，还能提升土壤pH，增加土壤有效磷、有机碳和阳离子交换量[5]。生物质炭还具有改善微生物细胞的附着性能、促进特定类群土壤微生物栖息和生长的作用，并且能够改变土壤养分的生物有效性等[6]。生物质炭在烟草[7]、水稻[8]、玉米等方面的作用已有报道[9]，而国内对生物质炭在林木上的研究还鲜有报道。
酸雨是指pH值小于5.6的雨雪或其他形式的降水。酸雨正式称为酸性沉降，包括湿沉降和干沉降。湿沉降是指酸性物质以雨、雪形式降落地面；干沉降是指酸性颗粒物以重力沉降、微粒碰撞和气体吸附等形式由大气转移到地面[10]。随着人口急剧增长和经济快速发展，酸雨已经成为全球性问题，中国是继欧洲、美国之后的世界上第三大酸雨区。酸雨对森林生态系统的危害主要表现为：降低树木的生长速率，提高了森林对气候变化的敏感度，加剧了树木的病虫害问题，最终增加森林的死亡率，改变森林生态系统的物理组成。酸雨胁迫可以引发植物的一系列反应，从调节基因表达和细胞代谢到生长速率和作物产量的变化，胁迫的持续时间、严重性以及出现的频率都可以影响到植物的反应[11]树木对酸雨最敏感的器官是叶片，大量的研究表明[12-17]，酸雨对树木的可见伤害主要发生在叶部，通常会出现失绿、坏死斑、失水萎焉和过早脱落等症状。
3 研究区概况
研究区位于江苏省句容市下蜀镇( E119°12#39;，N 32°07#39;)下蜀林场，这里光照充足、水源丰富、林木葱郁，东西走向宁镇山脉似天然屏障，让北风和西风难以长驱直入，为林木生长提供有利的天然环境。年均雨量1055. 6mm，且变化较大; 年均相对湿度 79% ; 最高气 温39. 6℃，最低气温-16. 7℃， 年均气温15. 2℃ ; 黄棕壤，无霜期233天。场内的天然林以栎类（麻栎、栓皮栎等）次生林为主。并杂有华香、枫香、剌楸、榉树、黄檀、五角枫、皂荚等落叶树种，以及冬青、枸骨、石楠等常绿树木。林下灌木主要有：茶条、枸骨、芫花、水竹等；藤本植物有：紫藤、野葛、青藤、木防已、木通、金银花等；林下常见草本植物有：阔叶麦冬、天门冬、百部、玉竹、黄精、桔梗、紫花地丁、地榆及白茅等禾本科植物；还有阴生的蕨类和苔鲜等低等植物。林场土壤分为4个档次: 1) 土壤深厚，土层厚度100 cm以上，养分好，水分足，主要分布于丘陵下部; 2) 土层厚度100 cm左右，质地疏松，含石率＜30% ，主要分布于低山、丘陵中下部; 3)土层厚度50 cm左右，含石率30%~50%，表层以下为粘重土层，主要分布于坡地中下部; 4) 土层厚度＜50 cm，大量岩石裸露，养分差，主要分布于坡地、丘陵上部和顶部。林场随着海拔高度的上升，坡度增大，土壤厚度变薄，含石率越来越高，土壤养分、水分条件变差，主要的造林树种从阔叶树向针叶树过度，形成了显著的梯度差异。
4 研究内容及目标
4.1 研究内容
1、城市污泥生物质炭对酸雨胁迫下林木幼苗生长速率的影响
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