高寒草地利用和管理对土壤碳、氮矿化的影响

发布时间：2020-06-03 00:05

【摘要】：土地利用和管理方式变化,是土壤质量和环境改变的主要因子,也是引起土地生产力,以及生态环境发生相应变化的重要因素,而土壤碳、氮矿化是其重要的指示性参数。本研究采用室内培养、15N同位素标记、碳氮添加、变温处理等方法,研究西藏高原高寒草地、农田、设施菜地；藏北退化草地、封育恢复草地；青海三江源区退化人工草地、退化草地、天然草地等样地土壤碳、氮矿化的变化规律,揭示土地利用和管理变化对土壤碳、氮库的影响,为高寒草地管理和利用提供基础资料。 本研究主要结果有： (1)实验室条件下,经过28d的培养,西藏高原农田土壤有机碳矿化释放的C02-C累积量最多,高寒草地土壤次之,1龄、5龄日光温室土壤较少,但最后有机碳的总矿化量在四种样地间差异不显著。草地土壤氮素矿化能力比农田和温室土壤强,而温室土壤氮素矿化能力随着温室利用年限的延长而不显著升高,农田氮矿化能力最弱。四个样地土壤有机碳、氮矿化都集中培养初期(0～7d和0～3d)。 (2)实验室条件下,在土壤添加牛粪、尿素、蔗糖的处理后,藏北围栏封育恢复后的草地土壤碳、氮矿化量都高于围栏外退化草地。添加C、N能够在短期内(0～14d)促进土壤呼吸,0～7d内日均矿化量最高,C02释放量最多。蔗糖施用能在短期内(0～7d)促进土壤氮素固定,尿素以及牛粪施用促进土壤氮素矿化。通过15N同位素示踪发现,围栏外土壤微生物对施入氮素的利用率高于围栏内土壤,且尿素单施下两种土壤的微生物利用氮素主要发生在培养初期(0～7d),而蔗糖和尿素配施下氮素的利用主要发生在培养后期(7～56d)。 (3)在培养的整个过程,青海三江源区天然草地土壤碳矿化释放C02-C速率显著高于退化草地土壤和退化人工草地土壤。培养结束时(28d),天然草地土壤碳矿化释放的C02-C总量高于退化草地土壤高于退化人工草地土壤。天然草地土壤氮矿化能力在低温(5℃)时强于退化草地土壤和退化人工草地土壤。温度升高(15℃和25℃)时,天然草地土壤氮矿化能力减弱,退化草地土壤氮矿化能力增强。 (4)天然草地土壤碳矿化对温度的敏感性高于退化草地土壤高于退化人工草地土壤。土壤氮矿化速率在5℃～15℃对温度的反应较弱,超过15℃时土壤氮矿化速率则明显增加。 总结认为,将高寒草地开垦为农田和建造温室,在土地利用集约化经营后,土壤矿化能力降低,但是土壤碳矿化释放C02量影响不显著；围栏封育能够提高高寒草地土壤矿化量,外源碳氮添加促进短期(O～14d)矿化速率：增温对天然草地土壤矿化速率的增强作用大于退化草地和退化人工草地。
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S812.2

【参考文献】

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本文编号：2693975