天山林区季节性冻融期间不同群落类型土壤氮矿化特征

发布时间：2020-10-13 08:40

　　 森林生态系统的养分平衡和生物地球化学循环受冻融过程影响,但现有研究冻融期间土壤总N矿化过程缺乏定量描述,矿化速率和转化情况对冻融过程响应尚不明确。前人探讨冻融对土壤总N矿化的影响往往局限于在较短时间尺度上的室内实验,并多针对于温带森林、草原等,少见涵盖干旱区森林土壤季节尺度上总N矿化动态研究。因此,本文在天山北坡林区设置不同类型植被样方,根据测定数据分析土壤N矿化动态及与水、热环境因子的关系。本文采用土壤原位及室内培养的方法,利用~15N同位素稀释技术,分析了冻融期间天山林区乔木林地、灌丛、草地三种类型群落土壤总N矿化动态过程及转化累积量,以及土壤总N矿化速率与土壤温度、含水率及微生物量N(MBN)含量的关系。冻融过程对于森林生态系统N素转换的各个环节的变化具有重要影响,在冻融过程中相关N素转换机理的定性和定量研究可以提升对生态系统N过程的更好地认识,同时也可为干旱区森林的生态过程奠定理论基础,为后续研究提供基础资料和研究过程。结果表明:(1)在整个冻融时期(2017.11.01～2018.04.15),林地、灌丛和草地群落土壤总氨化累积量分别为163.9、88.3和103.4kg N ha~(-1) a~(-1),冻融期累积量占整个时期的比值均约为66%;总硝化累积量为55.4、41.6和47.1 kg N ha~(-1) a~(-1),冻融期占比均约为77.4%;(2)冻融过程及群落类型对总N矿化速率、净N矿化速率和MBN含量极显著的影响(P0.01);秋、春季冻融期的总N矿化速率相比冻结期更高;乔木林地土壤总N矿化速率和MBN速率均大于灌丛和草地;(3)土壤温度和含水率显著影响总N矿化速率、净N矿化速率和MBN速率。随着土壤温度上升,总氨化速率(林地和灌丛)、净氨化速率(林地)和净矿化速率(林地)上升,而净硝化速率(灌丛)、净N矿化速率(草地)和MBN速率(林地和草地)下降,其与土壤温度呈负显著相关关系(P0.05);当土壤含水率上升时,净氨化速率(灌丛)、净硝化速率(灌丛)和净矿化速率(灌丛)随之下降,其与土壤含水率呈显著负相关关系(P0.05)。可见,天山林区土壤总N矿化速率(总氨化速率和总硝化速率动态变化及转化累积量)对冻融过程有响应、并与温度、水分和MBN具有密切关系,为解释天山森林土壤生物地球化学过程提供了理论基础。
【学位单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S153.6
【部分图文】：

3.4 N 义N 下 义N 业义 163.93 88.27 103.41 kg·N·ha-1·a-1P < 0.05 义 55.43 47.12 41.58kg·N·ha-1·a-1P < 0.05义义 1.86 1.59 1.18 1.33 下 义 118.54 kg·N·ha-1·a-1义 48.04kg·N·ha-1·a-12.46 业 0~ 20 cm 3.2, 3.23.4.1 下义

5土壤温度对总N矿化、净N矿化及微生物生物量的影响

6土壤含水率对总N矿化、净N矿化及微生物生物量的影响
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本文编号：2838960