贝加尔针茅草原土壤原位矿化过程中碳氮转化耦合特征
发布时间：2022-01-20 11:24
依托在贝加尔针茅草原建立的长期模拟氮沉降试验平台（始于2010年）,运用PVC顶盖埋管法进行原位培养试验,研究不同氮添加下贝加尔针茅草原土壤碳氮组分、净硝化速率、净氨化速率、有机碳转化速率的变化特征及碳氮耦合关系。试验处理包括:对照N0,低氮添加(15、30、50 kg·hm-2·a-1)记为N15、N30和N50,高氮添加(100、150、200、300 kg·hm-2·a-1)记为N100、N150、N200和N300。结果表明:培养期间,N15、N30、N50和N100处理的净硝化速率显著高于对照N0（P<0.05）,分别增加了40.80%、110.31%、206.83%和202.04%;N30、N50和N100净氨化速率显著低于对照N0（P<0.05）,分别降低了16.88%、169.60%和150.67%;N15和N30处理的净矿化速率高于对照N0,分别增加了150%和50%;N50、N100、N150和N200处理的净矿化速率低于对照N0,分别降低了254.52%、161.5...
【文章来源】：干旱地区农业研究. 2020,38(02)北大核心CSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
SOC转化速率
培养期间土壤净矿化速率见图5。N0、N30、N50、N100、N150、N200和N300处理在培养360 d时净矿化速率最高,N15处理在培养300 d时土壤净矿化速率最高。培养390 d时,各处理土壤净矿化速率均为负值,且N15处理显著高于其他处理。培养360 d时,高氮添加(N100、N150、N200和N300)净矿化速率显著高于低氮添加(N15、N30和N50)和对照。N300处理在培养300 d和330 d时,土壤净矿化速率高于或显著高于其他氮处理。培养期间,N15和N30处理的净矿化速率高于对照N0,分别提高了150%、50%;N50、N100、N150和N200处理的净矿化速率低于对照N0,分别降低了254.52%、161.50%、33.90%和79.85%。图4 培养期间土壤净硝化速率变化
随培养时间的延长,土壤净硝化速率表现为先升高后降低趋势(图4)。培养390 d时,8个氮处理土壤净硝化速率均为最低。培养390 d时,N150、N200和N300处理土壤净硝化速率为负值,其他时间为正值。在培养300 d 、330 d和390 d时,N50处理土壤净硝化速率高于或显著高于其他氮添加处理和对照。在培养360 d时,N100处理土壤净硝化速率显著高于其他氮添加处理和对照。培养期间,N15、N30、N50和N100的土壤净硝化速率均显著高于对照N0,分别增加了40.80%、110.31%、206.83%和202.04%。表2 土壤原位矿化过程中NH+4-N和NO-3-N含量变化/(mg·kg-1)Table 2 Changes of NH+4-N and NO-3-N contents in soil during in-situ mineralization 培养时间Incubationtime/d 铵态氮NH+4-N N0 N15 N30 N50 N100 N150 N200 N300 0 27.42±1.28Ac 21.11±0.43Ad 30.97±2.24Ac 66.26±2.06Aa 61.16±3.88Ab 27.60±0.85Ac 29.25±1.05Ac 30.32±0.80Ac 300 11.40±0.69Bc 10.57±1.03Bc 11.35±0.98Bc 10.94±0.86Bc 9.06B±0.71Cd 11.80±0.75Cbc 13.22±1.11Bb 16.89±0.75Ba 330 3.85±0.20Cf 8.28±0.69Cc 5.00±0.43Ce 12.44±0.27Ba 6.54±0.11CDd 7.76±0.37Dc 5.91±0.75Dde 10.22±1.16Db 360 3.43±0.18Cd 2.93±0.28Dd 3.35±0.23Cd 6.65±1.32Cc 10.52±0.57Bb 13.5±1.43Ba 9.31±0.64Cb 14.19±0.67Ca 390 3.26±0.50Ccd 3.8±0.12Dbc 3.13±0.36Cd 3.50±0.15Dbcd 3.91±0.53Db 2.98±0.22Ed 3.56±0.17Ebcd 6.41±0.08Ea 培养时间Incubationtime/d 硝态氮NO-3-N N0 N15 N30 N50 N100 N150 N200 N300 0 1.82±0.04Ee 1.92±0.23Ce 2.93±0.24Ee 2.82±0.07Ee 9.90±0.13Ed 37.67±0.48Dc 48.09±1.46Cb 66.21±0.98Ca 300 13.22±0.99Cg 17.48±0.56Be 22.48±3.06Ce 30.73±1.58Cd 36.89±0.89Cc 49.30±1.91Cb 50.72±0.63Cb 85.69±5.08Ba 330 16.34±0.61Bg 22.56±0.72Af 46.11±1.42Ae 52.29±4.59Bd 51.15±0.40Bd 77.90±1.00Ab 65.27±1.67Bc 114.14±3.61Aa 360 21.61±0.77Ag 23.11±0.19Ag 32.02±0.70Bf 61.85±0.42Ad 85.37±4.89Ab 56.44±0.86Be 80.20±1.92Ac 89.56±0.89Ba 390 6.93±0.53Df 16.70±1.39Be 18.00±0.73De 23.61±0.89Dcd 21.00±2.54Dd 25.81±1.61Ec 37.72±1.22Db 65.06±2.96Ca
【参考文献】：
期刊论文
[1]氮沉降对贝加尔针茅草原土壤酶活性的影响[J]. 刘红梅,周广帆,李洁,王丽丽,王慧,杨殿林. 生态环境学报. 2018(08)
[2]氮添加对贝加尔针茅草原植物和土壤化学计量特征的影响[J]. 刘红梅,李洁,王丽丽,赵建宁,王慧,杨殿林. 草业学报. 2018(07)
[3]青藏高原退化高寒草地土壤氮矿化特征以及影响因素研究[J]. 王学霞,董世魁,高清竹,张勇,胡国铮,罗文蓉. 草业学报. 2018(06)
[4]长期氮添加对贝加尔针茅草原土壤微生物群落多样性的影响[J]. 刘红梅,张海芳,皇甫超河,李洁,周广帆,杨殿林. 农业环境科学学报. 2017(04)
[5]不同氮水平下间作对玉米土壤硝化势和氨氧化微生物数量的影响[J]. 吕玉,周龙,龙光强,汤利. 环境科学. 2016(08)
[6]模拟氮沉降对内蒙古克氏针茅草原N2O排放的影响[J]. 杨涵越,张婷,黄永梅,段雷. 环境科学. 2016(05)
[7]氮磷添加对内蒙古温带典型草原净氮矿化的影响[J]. 罗亲普,龚吉蕊,徐沙,宝音陶格涛,王忆慧,翟占伟,潘琰,刘敏,杨丽丽. 植物生态学报. 2016(05)
[8]宁南山区林地土壤原位矿化过程中碳氮转化耦合特征[J]. 倪银霞,黄懿梅,牛丹,赵彤,闫浩,蒋跃利. 环境科学. 2015(09)
[9]氮素添加对黄土高原典型草原土壤氮矿化的影响[J]. 邹亚丽,牛得草,杨益,文海燕,傅华. 草地学报. 2014(03)
[10]模拟氮沉降对石栎和苦槠幼苗土壤呼吸的影响[J]. 李凯,江洪,由美娜,曾波. 生态学报. 2011(01)
本文编号：3598735
【文章来源】：干旱地区农业研究. 2020,38(02)北大核心CSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
SOC转化速率
培养期间土壤净矿化速率见图5。N0、N30、N50、N100、N150、N200和N300处理在培养360 d时净矿化速率最高,N15处理在培养300 d时土壤净矿化速率最高。培养390 d时,各处理土壤净矿化速率均为负值,且N15处理显著高于其他处理。培养360 d时,高氮添加(N100、N150、N200和N300)净矿化速率显著高于低氮添加(N15、N30和N50)和对照。N300处理在培养300 d和330 d时,土壤净矿化速率高于或显著高于其他氮处理。培养期间,N15和N30处理的净矿化速率高于对照N0,分别提高了150%、50%;N50、N100、N150和N200处理的净矿化速率低于对照N0,分别降低了254.52%、161.50%、33.90%和79.85%。图4 培养期间土壤净硝化速率变化
随培养时间的延长,土壤净硝化速率表现为先升高后降低趋势(图4)。培养390 d时,8个氮处理土壤净硝化速率均为最低。培养390 d时,N150、N200和N300处理土壤净硝化速率为负值,其他时间为正值。在培养300 d 、330 d和390 d时,N50处理土壤净硝化速率高于或显著高于其他氮添加处理和对照。在培养360 d时,N100处理土壤净硝化速率显著高于其他氮添加处理和对照。培养期间,N15、N30、N50和N100的土壤净硝化速率均显著高于对照N0,分别增加了40.80%、110.31%、206.83%和202.04%。表2 土壤原位矿化过程中NH+4-N和NO-3-N含量变化/(mg·kg-1)Table 2 Changes of NH+4-N and NO-3-N contents in soil during in-situ mineralization 培养时间Incubationtime/d 铵态氮NH+4-N N0 N15 N30 N50 N100 N150 N200 N300 0 27.42±1.28Ac 21.11±0.43Ad 30.97±2.24Ac 66.26±2.06Aa 61.16±3.88Ab 27.60±0.85Ac 29.25±1.05Ac 30.32±0.80Ac 300 11.40±0.69Bc 10.57±1.03Bc 11.35±0.98Bc 10.94±0.86Bc 9.06B±0.71Cd 11.80±0.75Cbc 13.22±1.11Bb 16.89±0.75Ba 330 3.85±0.20Cf 8.28±0.69Cc 5.00±0.43Ce 12.44±0.27Ba 6.54±0.11CDd 7.76±0.37Dc 5.91±0.75Dde 10.22±1.16Db 360 3.43±0.18Cd 2.93±0.28Dd 3.35±0.23Cd 6.65±1.32Cc 10.52±0.57Bb 13.5±1.43Ba 9.31±0.64Cb 14.19±0.67Ca 390 3.26±0.50Ccd 3.8±0.12Dbc 3.13±0.36Cd 3.50±0.15Dbcd 3.91±0.53Db 2.98±0.22Ed 3.56±0.17Ebcd 6.41±0.08Ea 培养时间Incubationtime/d 硝态氮NO-3-N N0 N15 N30 N50 N100 N150 N200 N300 0 1.82±0.04Ee 1.92±0.23Ce 2.93±0.24Ee 2.82±0.07Ee 9.90±0.13Ed 37.67±0.48Dc 48.09±1.46Cb 66.21±0.98Ca 300 13.22±0.99Cg 17.48±0.56Be 22.48±3.06Ce 30.73±1.58Cd 36.89±0.89Cc 49.30±1.91Cb 50.72±0.63Cb 85.69±5.08Ba 330 16.34±0.61Bg 22.56±0.72Af 46.11±1.42Ae 52.29±4.59Bd 51.15±0.40Bd 77.90±1.00Ab 65.27±1.67Bc 114.14±3.61Aa 360 21.61±0.77Ag 23.11±0.19Ag 32.02±0.70Bf 61.85±0.42Ad 85.37±4.89Ab 56.44±0.86Be 80.20±1.92Ac 89.56±0.89Ba 390 6.93±0.53Df 16.70±1.39Be 18.00±0.73De 23.61±0.89Dcd 21.00±2.54Dd 25.81±1.61Ec 37.72±1.22Db 65.06±2.96Ca
【参考文献】：
期刊论文
[1]氮沉降对贝加尔针茅草原土壤酶活性的影响[J]. 刘红梅,周广帆,李洁,王丽丽,王慧,杨殿林. 生态环境学报. 2018(08)
[2]氮添加对贝加尔针茅草原植物和土壤化学计量特征的影响[J]. 刘红梅,李洁,王丽丽,赵建宁,王慧,杨殿林. 草业学报. 2018(07)
[3]青藏高原退化高寒草地土壤氮矿化特征以及影响因素研究[J]. 王学霞,董世魁,高清竹,张勇,胡国铮,罗文蓉. 草业学报. 2018(06)
[4]长期氮添加对贝加尔针茅草原土壤微生物群落多样性的影响[J]. 刘红梅,张海芳,皇甫超河,李洁,周广帆,杨殿林. 农业环境科学学报. 2017(04)
[5]不同氮水平下间作对玉米土壤硝化势和氨氧化微生物数量的影响[J]. 吕玉,周龙,龙光强,汤利. 环境科学. 2016(08)
[6]模拟氮沉降对内蒙古克氏针茅草原N2O排放的影响[J]. 杨涵越,张婷,黄永梅,段雷. 环境科学. 2016(05)
[7]氮磷添加对内蒙古温带典型草原净氮矿化的影响[J]. 罗亲普,龚吉蕊,徐沙,宝音陶格涛,王忆慧,翟占伟,潘琰,刘敏,杨丽丽. 植物生态学报. 2016(05)
[8]宁南山区林地土壤原位矿化过程中碳氮转化耦合特征[J]. 倪银霞,黄懿梅,牛丹,赵彤,闫浩,蒋跃利. 环境科学. 2015(09)
[9]氮素添加对黄土高原典型草原土壤氮矿化的影响[J]. 邹亚丽,牛得草,杨益,文海燕,傅华. 草地学报. 2014(03)
[10]模拟氮沉降对石栎和苦槠幼苗土壤呼吸的影响[J]. 李凯,江洪,由美娜,曾波. 生态学报. 2011(01)
本文编号：3598735
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