摘要:

过度放牧和气候暖干化是若尔盖高寒草甸面临的严峻生态问题,它对土壤氮矿化过程的影响将在某种程度上决定高寒草甸生态系统的氮素利用状况.基于野外放牧实验,(禁牧(CK)、轻度放牧(L)、中度放牧(M)、重度放牧(H)),通过室内培养方法(5、10、15、20、25℃),探讨了不同放牧强度对若尔盖高寒草甸土壤氮矿化及其温度敏感性的影响.实验结果表明:放牧增加了土壤硝化速率和净氮矿化速率,其整体趋势为L＞M＞H＞CK.培养温度较低时(5-10℃),温度升高对硝化和净氮矿化速率无显著影响,而培养温度较高时(15-25℃),温度升高显著增加了硝化和净氮矿化速率.土壤硝态氮和无机氮积累量随培养时间增长显著增加,而铵态氮无显著增长.此外,放牧显著提高了土壤氮矿化的温度敏感性,重度放牧样地的土壤具有最高的氮矿化温度敏感性(Q10=2.72).上述结果预示着在未来温度升高情景下,重度放牧将使土壤氮矿化速率的增速更快,短期内将通过提高氮的可利用性促进植物生长,但长远而言可能加速土壤氮素流失,从而对植物生长和高寒草甸生态系统结构与功能造成负反馈效应.

摘要:

2007年7月,用树脂芯原位测定土壤无机氮含量的方法,对湖南杉木、马尾松、樟树和枫香4种森林群落的土壤氮矿化进行了研究.研究结果表明,经过28d培养,4种森林群落土壤中NH+4-N含量分别下降了31.4%～50.5%,NO-3-N含量增加了8.2～17.3倍,氮矿化主要表现为硝化作用;氮矿化速率由大到小依次为樟树(0.05mg·kg-1·d-1)>马尾松(0.04 mg·kg-1·d-1)>枫香(-0.12 mg·kg-1·d-1)>杉木(-0.15 mg·kg-1·d-1).在4个森林群落的土壤中,NH+4-N是无机氮的主要存在形式,表现为在杉木群落中占78.42%、在马尾松中占79.17%、在樟树中占71.14%和枫香中占79.22%,而且NH+4-N的变化可以解释氮矿化量变化的96.1%～98.8%.土壤氮矿化速率与0～15 cm土壤的C/N、pH值呈显著性正相关,但与凋落物量和0～30 cm 土壤中细根生物量相关性不显著.

摘要:

河岸带是水陆交错地带氮素生物地球化学循环的热点区域,春季融雪时期的气温变化引起的冻融交替是影响土壤氮素转化过程和氮素流失重要因素之一.通过室内模拟,研究了河岸带珍珠梅、落叶松和农田3种植被类型土壤可溶性氮含量与净氮矿化速率对不同冻结温度和冻融频次的响应.结果表明,冻融频次对3种植被类型河岸带土壤可溶性氮影响显著(P＜0.05),不同植被类型土壤可溶性氮含量变化趋势相似,在第1次冻融之后达到峰值,在第10次冻融之后稳定.3种植被类型土壤无机氮含量受冻融交替影响显著升高(P＜0.05).冻融温度对土壤净氮矿化速率影响显著(P＜0.05),土壤净氮矿化速率在第1次冻融之后达到最大值,随冻融次数增加而下降.3种植被类型土壤受冻融交替影响均有一定程度的氮素流失风险,农田土壤无机氮含量本底值较高,土壤氮素随冰雪融水流失风险较大.

摘要:

土壤动物是陆地生态系统的重要组成部分，为探讨不同土地利用类型土壤动物对土壤氮矿化过程的影响，以苏北沿海地区3种土地利用方式（杨树人工林、农田、杨农复合林）为研究对象，通过设置不同实验处理（对照、撒噻唑磷驱除土壤线虫、撒萘驱除所有土壤动物），采用顶盖埋管法测定土壤矿质氮的含量，分析了土壤动物对有机氮矿化速率的影响。结果表明：①3种土地利用类型驱除土壤线虫和驱除所有土壤动物处理的土壤NO－3－N和总无机氮（ TMN）含量均显著低于对照（ P＜0．05），说明土壤线虫和土壤动物的存在能显著提高土壤中NO－3－N和总无机氮的含量；而NH＋4－N含量变化不明显。②土地利用类型和土壤动物类群数量的改变会影响土壤净氮矿化速率；0～10 cm土层，对照处理土壤净氮矿化速率从大到小表现为农田＞杨树林＞杨农复合林，驱除线虫和驱除所有土壤动物处理下均表现为杨农复合林＞农田＞杨树林；各处理≥10～25 cm土层动物变化不显著。且0～10 cm对照和驱除线虫处理，杨树林与农田间土壤净氮矿化速率差异显著（P＜0．05，P＜0．01）。驱除线虫和驱除所有土壤动物均能降低土壤净氮矿化速率（ P＜0．05）。③驱除所有土壤动物处理的土壤微生物量氮的含量极显著低于对照（ P＜0．01），表明驱除土壤动物对土壤微生物有极显著的影响。

摘要:

[目的]春季冻融期是连接冬季与生长季的关键时期,期间强烈的温度变化可能深刻影响土壤生态过程.研究春季土壤冻融过程对氮素矿化的影响,揭示我国寒温带地区冻融对土壤氮矿化的影响规律,为寒温带地区森林生态系统氮素研究和森林生产力评价提供理论依据.[方法]本研究以寒温带地区3种典型森林(兴安落叶松林、樟子松林、白桦林)为研究对象,利用树脂芯法测定和分析了在春季解冻期间土壤无机氮(NH4+-N、NO3-N)以及净氨化速率、净硝化速率、氮矿化速率的动态变化.[结果]寒温带春季冻融期3种林型土壤无机氮含量均表现出释放特征,且在冻融末期有大幅增加趋势,但不同林型其变化规律有所不同,3种林型土壤铵态氮含量占无机氮含量的83.91％ ～ 97.22％,是春季冻融期土壤无机氮的主要存在形式.冻融循环期间兴安落叶松林、樟子松林和白桦林0～ 10 cm土层土壤净氮矿化速率分别增加了1.86、6.18和0.25倍.10 ～ 20 cm土层土壤净氮矿化速率除兴安落叶松林有所降低外,樟子松林和白桦林土壤净氮矿化速率分别增加了4.09和2.25倍.土壤净氨化速率占土壤净氮矿化速率的73.47％ ～ 96.76％,土壤氮矿化以氨化作用为主.土壤含水量是土壤有机氮矿化作用的主要影响因素.[结论]寒温带冻融作用有利于土壤有机氮的矿化,且阔叶林土壤氮矿化对冻融循环的响应强于针叶林.