采用盆栽控制试验对黄土丘陵区白羊草在不同CO_2浓度(400和800μmol·mol^(-1))和施氮水平(0、2.5、5.0 g N·m^(-2)·a^(-1))条件下根际和非根际土壤水溶性有机碳(DOC}和水溶性有机氮(DON)的变化特征进行研究.结果表明:CO_...
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采用盆栽控制试验对黄土丘陵区白羊草在不同CO_2浓度(400和800μmol·mol^(-1))和施氮水平(0、2.5、5.0 g N·m^(-2)·a^(-1))条件下根际和非根际土壤水溶性有机碳(DOC}和水溶性有机氮(DON)的变化特征进行研究.结果表明:CO_2浓度升高对白羊草根际和非根际土壤DOC、水溶性总氮(DTN)、DON、水溶性铵态氮(NH_4^+-N)、水溶性硝态氮(NO_3^-N)含量均无显著影响.施氮显著提高了根际和非根际土壤DTN、NO_3^-N含量和根际土壤DON含量,显著降低了根际土壤DOC/DON.在各处理条件下,根际土壤DTN、NO_3^-N和DON含量均显著低于非根际土壤,根际土壤DOC/DON显著高于非根际土壤.短期CO_2浓度升高对黄土丘陵区土壤水溶性有机碳、氮含量无显著影响,而氮沉降的増加在一定程度上改善了土壤中水溶性氮素缺乏的状况,但并不足以满足植被对水溶性氮素的需求.
以玉树藏族自治州称多县高寒草甸为研究对象,采用随机区组试验设计,设置4个氮素添加水平,分别为不添加(N0)、15 g N/m^(2)(N1)、30 g N/m^(2)(N2)、45 g N/m^(2)(N3)。通过测定植物生物量、植物及土壤养分等指标,探究生物量和化学计量...
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以玉树藏族自治州称多县高寒草甸为研究对象,采用随机区组试验设计,设置4个氮素添加水平,分别为不添加(N0)、15 g N/m^(2)(N1)、30 g N/m^(2)(N2)、45 g N/m^(2)(N3)。通过测定植物生物量、植物及土壤养分等指标,探究生物量和化学计量特征对氮素添加的响应。结果表明:氮素添加后生物量与养分化学计量间存在显著相关性,其中氮素添加后植物地上部生物量与植物地上部氮含量呈极显著正相关(P<0.01),与植物地上部氮磷比呈显著正相关(P<0.05),与植物地上部碳氮比呈极显著负相关(P<0.01);植物总生物量与植物地上部碳氮比呈极显著正相关(P<0.01),与植物地上部氮含量呈极显著负相关(P<0.01),与植物地上部氮磷比呈显著负相关(P<0.05);而根系生物量与植物养分及土壤养分间无显著相关性。在氮素添加下植物生物量主要受植物地上部氮含量、氮磷比和碳氮比等影响。综上所述,施氮能通过改变土壤和植物养分含量以及化学计量特征进而影响植物生物量。
大气氮沉降增加作为全球气候变化的重要因素,其对土壤生态系统影响的研究受到了生态学家的广泛关注。土壤微生物是有机物分解和养分循环的主要参与者,在维持土壤的功能多样性和可持续发展方面发挥着重要的作用。氮沉降的激增会引起土壤微生物群落结构和功能的改变。土壤中营养物质在不同团聚体组分中分布的不均匀,为微生物提供了空间异质微生境。为揭示草原土壤不同粒径团聚体中微生物群落分布及其对氮素添加响应特征。自2010年起,在内蒙古贝加尔针茅草原典型地段设置N0(0 kg hm^(-2) a^(-1))、N15(15 kg hm^(-2) a^(-1))、N30(30 kg hm^(-2) a^(-1))、N50(50 kg hm^(-2) a^(-1))、N100(100 kg hm^(-2) a^(-1))、N150(150 kg hm^(-2) a^(-1)) 6个氮素添加处理模拟氮沉降野外控制试验。采用磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acid, PLFA)法测定>2 mm、0.25-2 mm和<0.25 mm 3个粒径土壤团聚体中微生物PLFA含量,探讨氮素添加对土壤团聚体微生物群落结构的影响。结果表明:氮素添加提高了土壤碳、氮含量,降低了土壤pH。氮素添加显著提高了0.25-2 mm土壤团聚体微生物群落磷脂脂肪酸总量、真菌磷脂脂肪酸含量和真菌/细菌(Fungi/bacteria, F/B)、革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌(Gram-positive bacteria/gram-negative bacteria, G^(+)/G^(-))的比值(P<0.05),降低了土壤团聚体微生物Margalef丰富度指数(P<0.05)。相关性分析表明,土壤团聚体微生物总PLFAs、真菌PLFAs含量、G^(+)/G^(-)、F/B与土壤有机碳、全氮含量呈显著正相关关系,与C/N值负相关。综合研究表明,连续8年氮素添加显著提高了土壤有机碳和全氮含量、降低了土壤pH;提高了0.25-2 mm土壤团聚体真菌群落,土壤有机碳、全氮的固持与真菌群落的增加有关。
氮沉降增加将影响草原生态系统固碳,但如何影响草原生态系统CO_2交换目前为止还没有定论。同时,不同类型和剂量氮素对生态系统CO_2交换影响的差异也不明确。选取内蒙古额尔古纳草甸草原,开展了不同类型氮肥和不同剂量氮素添加条件下生态系统CO_2交换的野外测定。实验设置尿素和缓释尿素2种类型氮肥各5个剂量水平(0、5.0、10.0、20.0和50.0g N·m^(–2)·a^(–1))。结果显示,生长季初期及中期降雨量低时,氮素添加抑制生态系统CO_2交换;而生长季末期降雨量较高时促进生态系统CO_2交换。随着氮素添加水平的提高,NEE和GEP均显著增加,当氮素添加量达到10 g N·m^(–2)·a^(–1)时,NEE和GEP的响应趋于饱和。2种氮肥(尿素和缓释尿素)仅在施氮量为5 g N·m^(–2)·a^(–1)时,缓释尿素对生态系统CO_2交换的促进作用显著大于尿素,在其它添加剂量时差异不显著。研究结果表明:氮素是该草甸草原生态系统的重要限制因子,但氮沉降增加对生态系统CO_2交换的影响强烈地受降雨量与降雨季节分配的限制,不同氮肥(尿素和缓释尿素)对生态系统CO_2交换作用存在差异。
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