氮素添加对内蒙古典型草地土壤氮矿化的影响
发布时间：2021-01-09 05:03
氮素是陆地生态系统尤其是草地生态系统第一性生产力的重要限制性养分之一。近年来,随着全球氮沉降的日益加剧以及草地植被的严重退化,生态系统氮循环已成为各国科学家关注的热点问题之一。土壤氮循环是土壤微生物参与的生物化学过程,氨化与硝化过程是微生物参与氮转化的两个重要环节。本文选取内蒙古锡林郭勒典型草地和农牧交错带多伦县弃耕草地2个实验点,分别是从2008年开始处理的模拟氮沉降实验平台和从2006年开始连续进行了8年的添加氮素和刈割实验平台。我们采用同位素15N库稀释法研究草地生态系统中总的氮矿化速率,通过比较不同处理间的差异,分析内蒙古草地生态系统对日益增加的氮沉降的响应机制,同时为恢复和重建内蒙古草地植被提供数据参考和科学依据。（1）内蒙古锡林郭勒典型草地的主要研究结论如下：①内蒙古草地是受氮素限制的生态系统,氮素添加显著促进植物地上净初级生产力（ANPP）,增加土壤铵态氮（NH4+-N）、硝态氮（NO3--N）和无机氮库（NH4+-N+NO3--N）,且随着氮素添加量的增加呈升高趋势;②与对照处理相比,低氮添加（2gN·m-2·a-1、10gN·m-2·a-1、20gN·m-2·a-1N...
【文章来源】：山西农业大学山西省
【文章页数】：51 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同氮素添加方式对地上净初级生产力的影响（平均值士标准误）
氮素添加对土壤总氨化和销化速率有显著的影响，其中每月1次氮素添加对土壤总氨化速率均无显著影响（图2)。相对于CK处理，1年2次氮素添加频率中，N50显著促进了土壤总氨化速率，比对照增加138% (P<0.05),但N2、N10和N20对土壤总氨化速率均没有影响。除N2外，随着氮素添加梯度的增加，土壤总销化速率呈升高趋势；1年2次氮素添加频率下，最高氮素添加N50显著高于每月1次（/> < 0.05)，而N2、N10和N20处理间的差异均不显著（图2)。3.5 rmnB 3.0 - Teo,I ^ *探"S ^ ii1? >S I 2.0 - /力■1? 1 M 1.5 - //均隱且 T // —i 1。-0 0.5 - ^ ^0.0 ‘ ‘ ‘ ‘ ‘6.0 J1 5.0 - /II? 4.0 - */_g> V恶.? 3.0 - ^ *0.0 I ‘ ——‘ 1 1 ‘CK N2 N10 N20 N50氮素添加 N addition/(g.m-2.a-i)图2不同氮素添加方式对土壤总氨化和销化速率的影响（平均值土标准误）。TN、MN同图1。*代表氮素添加处理与对照间差异显著（P<0.05)。Figure 2 Effects of nitrogen addition on soil gross ammonification and nitrification rates (mean 土 SE). TN,MN see Figure 1. * indicates significant difference between nitrogen addition and control at 0.05 level. CK,N2，N10
其中最高氮素处理N50下，1年2次氮素添加的ANPP显著低于每月1次（P<0.05)，但是N2、N10和N20梯度下，2种氮素添加频率对ANPP均无显著影响（图1)。3.2.2总氨化和总确化速率氮素添加对土壤总氨化和销化速率有显著的影响，其中每月1次氮素添加对土壤总氨化速率均无显著影响（图2)。相对于CK处理，1年2次氮素添加频率中，N50显著促进了土壤总氨化速率，比对照增加138% (P<0.05),但N2、N10和N20对土壤总氨化速率均没有影响。除N2外，随着氮素添加梯度的增加，土壤总销化速率呈升高趋势；1年2次氮素添加频率下，最高氮素添加N50显著高于每月1次（/> < 0.05)，而N2、N10和N20处理间的差异均不显著（图2)。3.5 rmnB 3.0 - Teo,I ^ *探"S ^ ii1? >S I 2.0 - /力■1? 1 M 1.5 - //均隱且 T // —i 1。-0 0.5 - ^ ^0.0 ‘ ‘ ‘ ‘ ‘6.0 J1 5.0 - /II? 4.0 - */_g> V恶.? 3.0 - ^ *0.0 I ‘ ——‘ 1 1 ‘CK N2 N10 N20 N50氮素添加 N addition/(g.m-2.a-i)图2不同氮素添加方式对土壤总氨化和销化速率的影响（平均值土标准误）。TN、MN同图1。*代表氮素添加处理与对照间差异显著（P<0.05)。Figure 2 Effects of nitrogen addition on soil gross ammonification and nitrification rates (mean 土 SE). TN,MN see Figure 1. * indicates significant difference between nitrogen addition and control at 0.05 level. CK,N2
【参考文献】：
期刊论文
[1]内蒙古克氏针茅草原土壤种子库对刈割和放牧干扰的响应[J]. 李元恒,韩国栋,王正文,白文明,赵萌莉. 生态学杂志. 2014(01)
[2]氮沉降强度和频率对羊草叶绿素含量的影响[J]. 张云海,何念鹏,张光明,黄建辉,韩兴国. 生态学报. 2013(21)
[3]短期氮素添加和模拟放牧对青藏高原高寒草甸生态系统呼吸的影响[J]. 宗宁,石培礼,蔣婧,熊定鹏,孟丰收,宋明华,张宪洲,沈振西. 生态学报. 2013(19)
[4]模拟氮沉降对温带不同森林类型土壤氮矿化速率的影响[J]. 陈立新,黄兰英,乔璐,段文标,纪萱,俞元春. 水土保持学报. 2012(06)
[5]CENTURY模型在内蒙古草地生态系统的适用性评价[J]. 陈辰,王靖,潘学标,魏玉蓉,冯利平. 草地学报. 2012(06)
[6]模拟放牧改变了氮添加作用下高寒草甸生物量的分配模式[J]. 宗宁,石培礼,宋明华,林琳,马维玲,蔣婧,付刚,何永涛,张宪洲. 自然资源学报. 2012(10)
[7]不同外源氮对石灰性土壤硝化作用的影响及其动力学分析[J]. 张国桢,黄占斌,李世清,邓振义,张清杉. 植物营养与肥料学报. 2011(05)
[8]温度和氮素输入对青藏高原3种高寒草地土壤氮矿化的影响[J]. 白洁冰,徐兴良,付刚,宋明华,何永涛,蒋婧. 安徽农业科学. 2011(24)
[9]草地生态系统土壤微生物量及其影响因子研究进展[J]. 何亚婷,董云社,齐玉春,肖胜生,刘欣超. 地理科学进展. 2010(11)
[10]氮素添加对青藏高原高寒草甸植物群落物种丰富度及其与地上生产力关系的影响[J]. 张杰琦,李奇,任正炜,杨雪,王刚. 植物生态学报. 2010(10)
本文编号：2966023
【文章来源】：山西农业大学山西省
【文章页数】：51 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同氮素添加方式对地上净初级生产力的影响（平均值士标准误）
氮素添加对土壤总氨化和销化速率有显著的影响，其中每月1次氮素添加对土壤总氨化速率均无显著影响（图2)。相对于CK处理，1年2次氮素添加频率中，N50显著促进了土壤总氨化速率，比对照增加138% (P<0.05),但N2、N10和N20对土壤总氨化速率均没有影响。除N2外，随着氮素添加梯度的增加，土壤总销化速率呈升高趋势；1年2次氮素添加频率下，最高氮素添加N50显著高于每月1次（/> < 0.05)，而N2、N10和N20处理间的差异均不显著（图2)。3.5 rmnB 3.0 - Teo,I ^ *探"S ^ ii1? >S I 2.0 - /力■1? 1 M 1.5 - //均隱且 T // —i 1。-0 0.5 - ^ ^0.0 ‘ ‘ ‘ ‘ ‘6.0 J1 5.0 - /II? 4.0 - */_g> V恶.? 3.0 - ^ *0.0 I ‘ ——‘ 1 1 ‘CK N2 N10 N20 N50氮素添加 N addition/(g.m-2.a-i)图2不同氮素添加方式对土壤总氨化和销化速率的影响（平均值土标准误）。TN、MN同图1。*代表氮素添加处理与对照间差异显著（P<0.05)。Figure 2 Effects of nitrogen addition on soil gross ammonification and nitrification rates (mean 土 SE). TN,MN see Figure 1. * indicates significant difference between nitrogen addition and control at 0.05 level. CK,N2，N10
其中最高氮素处理N50下，1年2次氮素添加的ANPP显著低于每月1次（P<0.05)，但是N2、N10和N20梯度下，2种氮素添加频率对ANPP均无显著影响（图1)。3.2.2总氨化和总确化速率氮素添加对土壤总氨化和销化速率有显著的影响，其中每月1次氮素添加对土壤总氨化速率均无显著影响（图2)。相对于CK处理，1年2次氮素添加频率中，N50显著促进了土壤总氨化速率，比对照增加138% (P<0.05),但N2、N10和N20对土壤总氨化速率均没有影响。除N2外，随着氮素添加梯度的增加，土壤总销化速率呈升高趋势；1年2次氮素添加频率下，最高氮素添加N50显著高于每月1次（/> < 0.05)，而N2、N10和N20处理间的差异均不显著（图2)。3.5 rmnB 3.0 - Teo,I ^ *探"S ^ ii1? >S I 2.0 - /力■1? 1 M 1.5 - //均隱且 T // —i 1。-0 0.5 - ^ ^0.0 ‘ ‘ ‘ ‘ ‘6.0 J1 5.0 - /II? 4.0 - */_g> V恶.? 3.0 - ^ *0.0 I ‘ ——‘ 1 1 ‘CK N2 N10 N20 N50氮素添加 N addition/(g.m-2.a-i)图2不同氮素添加方式对土壤总氨化和销化速率的影响（平均值土标准误）。TN、MN同图1。*代表氮素添加处理与对照间差异显著（P<0.05)。Figure 2 Effects of nitrogen addition on soil gross ammonification and nitrification rates (mean 土 SE). TN,MN see Figure 1. * indicates significant difference between nitrogen addition and control at 0.05 level. CK,N2
【参考文献】：
期刊论文
[1]内蒙古克氏针茅草原土壤种子库对刈割和放牧干扰的响应[J]. 李元恒,韩国栋,王正文,白文明,赵萌莉. 生态学杂志. 2014(01)
[2]氮沉降强度和频率对羊草叶绿素含量的影响[J]. 张云海,何念鹏,张光明,黄建辉,韩兴国. 生态学报. 2013(21)
[3]短期氮素添加和模拟放牧对青藏高原高寒草甸生态系统呼吸的影响[J]. 宗宁,石培礼,蔣婧,熊定鹏,孟丰收,宋明华,张宪洲,沈振西. 生态学报. 2013(19)
[4]模拟氮沉降对温带不同森林类型土壤氮矿化速率的影响[J]. 陈立新,黄兰英,乔璐,段文标,纪萱,俞元春. 水土保持学报. 2012(06)
[5]CENTURY模型在内蒙古草地生态系统的适用性评价[J]. 陈辰,王靖,潘学标,魏玉蓉,冯利平. 草地学报. 2012(06)
[6]模拟放牧改变了氮添加作用下高寒草甸生物量的分配模式[J]. 宗宁,石培礼,宋明华,林琳,马维玲,蔣婧,付刚,何永涛,张宪洲. 自然资源学报. 2012(10)
[7]不同外源氮对石灰性土壤硝化作用的影响及其动力学分析[J]. 张国桢,黄占斌,李世清,邓振义,张清杉. 植物营养与肥料学报. 2011(05)
[8]温度和氮素输入对青藏高原3种高寒草地土壤氮矿化的影响[J]. 白洁冰,徐兴良,付刚,宋明华,何永涛,蒋婧. 安徽农业科学. 2011(24)
[9]草地生态系统土壤微生物量及其影响因子研究进展[J]. 何亚婷,董云社,齐玉春,肖胜生,刘欣超. 地理科学进展. 2010(11)
[10]氮素添加对青藏高原高寒草甸植物群落物种丰富度及其与地上生产力关系的影响[J]. 张杰琦,李奇,任正炜,杨雪,王刚. 植物生态学报. 2010(10)
本文编号：2966023
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