氮沉降背景下放牧对不同植物多样性草地N可利用率的作用

发布时间：2017-11-02 11:27

  本文关键词：氮沉降背景下放牧对不同植物多样性草地N可利用率的作用

  更多相关文章： 草地生态系统 放牧 土壤氮可利用率 植物多样性 氮沉降

【摘要】：氮(N)是动植物体生长所需的最基本营养元素之一,在许多草地生态系统中生产力的发展都受到氮的限制。在草地生态系统中,植物可吸收利用的氮主要来源于土壤氮矿化。草食动物放牧对草地土壤氮矿化起着重要的驱动作用,有关放牧对土壤氮矿化速率的影响国内外已开展了大量研究工作,然而,当前面临植物多样性降低、大气氮沉降等全球变化问题日益严峻,这些变化都会对草地氮循环带来不同程度的影响。因此,在全球变化背景下,有关放牧对草地土壤氮矿化速率的作用效应及机制研究将面临新的挑战。草食动物放牧与植物多样性变化及氮沉降相互作用对草地土壤氮可利用率的影响及调控机制的理解和认识,对于新形势下的草地生态系统功能的维持及管理将具有重要的科学意义。草食动物主要通过选择性采食、践踏以及粪便排泄物三个途径对土壤氮矿化速率产生影响。其中动物采食行为是放牧影响土壤氮矿化速率的最复杂和最不确定性的因素。草食动物可能通过选择性采食(selectively foraging)的长期作用效应,改变植物群落组成,影响枯落物输入的质量,进而对土壤氮矿化速率产生影响。此外,放牧家畜的采食可能改变植物根系分泌物,进而对土壤氮矿化速率带来采食后的短期作用效应。本研究在不同草地植物多样性和模拟氮沉降背景下,检验了绵羊放牧对草地土壤氮可利用率的短期作用效应。揭示了放牧家畜采食后的短期内(14天),土壤氮可利用率的变化规律,分析和探讨了植物多样性以及模拟氮沉降对家畜采食效应的调控机制。获得了以下主要研究成果:(1)放牧对土壤氮可利用率的影响依赖于不同草地植物多样性水平和施肥处理,低植物多样性—无施氮处理下,放牧对土壤氮可利用率无影响;低植物多样性—施氮处理下,放牧显著降低土壤氮可利用率(P=0.039);高植物多样性—施氮处理下以及高植物多样性—无施氮处理下,放牧对土壤氮可利用率均无显著作用。(2)模拟氮沉降能够显著影响家畜放牧对土壤氮可利用率的作用效应(P=0.024),草地植物多样性变化对放牧带来的土壤氮可利用率效应无调节作用(P=0.954);然而植物多样性能够与氮沉降互作(P=0.024),改变放牧对土壤氮可利用率的作用;在不同植物多样性和模拟氮沉降处理下,放牧家畜摄食行为对土壤氮矿化速率的这种短期作用效应,主要集中在采食后的0-7天所带来的影响。(3)放牧和氮沉降对土壤氮可利用率的互作效应受植物多样性调控,在低值物多样性下,放牧和氮沉降对土壤氮矿化速率的影响具有显著的交互作用(P=0.019),但在高植物样性下,放牧和氮沉降没有交互作用(P=0.154)。综上所述,在以无性系植物——羊草为优势的草地生态系统中,在短期内,放牧绵羊的采食对土壤氮可利用率没有产生明显的作用效应,而模拟氮沉降会造成放牧动物采食对土壤氮可利用率的短期负效应。然而,高的草地植物多样性能够抵抗这种负效应的出现。因此,保护草地植物多样性对维持生态系统稳定性、提高草地抗干扰能力具有十分重要的意义。
【关键词】：草地生态系统 放牧 土壤氮可利用率 植物多样性 氮沉降
【学位授予单位】：东北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S812
【目录】：

• 中文摘要5-7
• 英文摘要7-11
• 1 引言11-19
• 1.1 研究背景11-13
• 1.2 研究现状与分析13-18
• 1.2.1 放牧对草地生态系统氮循环的影响13-15
• 1.2.2 植物多样性对草地生态系统氮循环的影响15-17
• 1.2.3 氮沉降对草地生态系统氮循环的影响17-18
• 13. 研究目的与意义18-19
• 2 研究地区的自然概况及研究方法19-26
• 2.1 研究地区的自然概况19-20
• 2.1.1 地理位置19
• 2.1.2 气候特点19-20
• 2.1.3 土壤特征20
• 2.1.4 植被类型20
• 2.2 研究方法20-26
• 2.2.1 实验设计20-21
• 2.2.2 试验材料和方法21-23
• 2.2.3 测定指标和测定方法23-25
• 2.2.4 数据处理与分析25-26
• 3 结果与分析26-44
• 3.1 植物多样性、氮沉降与放牧对土壤氮可利用率的交互效应分析26-29
• 3.1.1 植物多样性、施氮与放牧交互对土壤硝态氮可利用率的作用26-27
• 3.1.2 植物多样性、施氮与放牧交互对土壤氨态氮可利用率的作用27-28
• 3.1.3 植物多样性、施氮与放牧交互对土壤总氮可利用率的作用28-29
• 3.2 不同施氮处理下放牧与植物多样性对土壤氮可利用率的互作效应29-33
• 3.2.1 无施氮处理下放牧与植物多样性对土壤氮可利用率的影响29-31
• 3.2.2 施氮处理下放牧与植物多样性土壤氮可利用率的影响31-33
• 3.3 不同植物多样性下放牧与氮沉降对土壤氮可利用率的交互效应33-37
• 3.3.1 低植物多样性下放牧与施氮对土壤氮可利用率的影响33-35
• 3.3.2 高植物多样性下放牧与施氮对土壤氮可利用率的影响35-37
• 3.4 植物多样性和氮沉降交互作用下放牧对土壤氮可利用率的作用37-44
• 3.4.1 低植物多样性—不施氮处理下放牧对土壤氮可利用率的影响37-38
• 3.4.2 低植物多样性—施氮处理下放牧对土壤氮可利用率的影响38-40
• 3.4.3 高植物多样性—无施氮处理下土壤氮可利用率对放牧的响应40-42
• 3.4.4 高植物多样性—施氮处理下土壤氮可利用率对放牧的响应42-44
• 4 讨论44-52
• 4.1 放牧与植物多样性对土壤氮可利用率的互作效应44-47
• 4.2 放牧与氮沉降对土壤氮可利用率的互作效应47-49
• 4.3 放牧与植物多样性和氮沉降对土壤氮可利用率的交互效应49-52
• 5 结论52-53
• 参考文献53-62
• 致谢62-63

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 安秀芝;;大麦、小麦和麦麸中氨基酸的可利用率[J];国外畜牧学(饲料);1989年03期

中国重要会议论文全文数据库 前3条

1 严淼;;一种风电场可利用率计算方法的实现[A];2013电力行业信息化年会论文集[C];2013年

2 严淼;;一种风电场可利用率计算方法的实现[A];2013电力行业信息化年会论文集[C];2013年

3 ;行业[A];中国风电(2013年09月)[C];2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 王超胜;不同来源玉米、豆粕对蛋鸡代谢能和氨基酸可利用率的评定及近红外预测模型的构建[D];四川农业大学;2014年

2 杜飞跃;氮沉降背景下放牧对不同植物多样性草地N可利用率的作用[D];东北师范大学;2016年

，

本文编号：1131383