荒漠草原土壤微生物矿化对灌丛引入过程及水分的响应

• 作者: 孙忠超 周玉蓉 赵亚楠 郭天斗 于露 王红梅
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 荒漠草原 灌丛引入 柠条 土壤微生物矿化 水分梯度
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1537-1550
• 页数: 13页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb201909011810

摘要

以宁夏荒漠草原封育草地（封育14年）、放牧地为对照，开展不同年限（3a、12a、22a）和间距（40 m、6 m、2 m）柠条地（Caragana korshinskii）灌丛引入过程土壤微生物矿化及对不同水分梯度（自然降雨、前期饱和、持续干旱）响应特征研究。结果表明：灌丛地0-20 cm和0-100 cm土层土壤全氮含量均高于放牧地且随年限和密度增加呈增高趋势，分别为0.28-0.42、0.27-0.42 g/kg和0.28-0.51、0.27-0.51 g/kg，但在22年且密度增至2 m间距的灌丛地与封育草地相比差异不显著或呈降低趋势；微生物量氮变化分别为0.041-0.057、0.041-0.081 mg/kg，且22年灌丛地呈显著降低，2 m间距灌丛地呈显著增加，但均显著低于封育草地0.079 mg/kg和放牧地0.103 mg/kg （P<0.05）；真菌/细菌比值随灌丛地年限和密度增加变化为0.06-0.33，均高于封育草地0.04和放牧地0.03（P<0.05），微生物变化改变了灌丛地的矿化过程，相较封育草地0.003 mg kg-1 d-1和放牧地-0.068 mg kg-1 d-1的净矿化速率，不同年限/间距灌丛地虽分别降低为-0.155--0.084、-0.116--0.061 mg kg-1 d-1，但均表现为前期加速硝化过程，使得硝态氮则随年限和密度增加呈增加趋势显著高于两样地，而铵态氮变化则较为稳定；封育草地对干旱具缓冲作用，持续矿化，而放牧地和灌丛地净矿化速率对水分降低响应积极，分别降低280.3%和440.2%，其中放牧地和灌丛地以硝化作用变化尤为显著，特别是灌丛地则随干旱加剧净硝化速率均呈显著降低趋势（P<0.05），其净矿化速率变化以硝化过程占主导。