氮素添加對青藏高原高寒草甸植被和土壤氮素供應(yīng)能力的影響.pdf

1、青藏高原草地占我國草地面積的三分之一，在維護邊疆穩(wěn)定、民族團結(jié)中發(fā)揮著重要作用。高寒草甸是青藏高原主要的草地類型，其生態(tài)環(huán)境異質(zhì)性高、生態(tài)穩(wěn)定性波動大，草地生產(chǎn)力一直以來是草牧業(yè)發(fā)展的首要關(guān)注點。雖然高寒草甸土壤有機碳含量相對較高，但其生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力一致被認(rèn)為受氮素限制，而高寒草甸土壤氮素供應(yīng)能力以及在不同利用方式下草地土壤氮素有效性仍未開展系統(tǒng)的研究。本研究以甘肅省甘南藏族自治州夏河縣高寒草甸為對象，通過連續(xù)2年的野外定位研究，測定了

2、在圍封和放牧條件下，氮肥添加對草地植物群落及土壤氮含量的影響，結(jié)合室內(nèi)長期間歇淋洗好氧培養(yǎng)和溫室盆栽生物測試等方法，進一步分析了草地的氮素有效性特征。得到以下主要結(jié)果：
　　1.氮素添加對高寒草甸植被及土壤氮素養(yǎng)分的影響
　?。?）氮素添加當(dāng)年草地生物量增加，其中禾本科生物量較對照增幅為1.2％~85.9%；毒草生物量所占總生物量比例較對照降低10%左右。施氮次年，圍封樣地禾本科生物量開始降低，毒草和雜類草生物量增加。

3、>　　（2）氮素添加顯著增加了施氮當(dāng)年土壤礦質(zhì)氮含量和施氮次年圍封樣地土壤硝態(tài)氮含量。氮素添加對草地土壤礦質(zhì)氮的影響主要在表層（0~10 cm）土壤，圍封草地礦質(zhì)氮含量對氮素添加更加敏感。
　　2.溫度和有機氮對高寒草甸土壤氮素礦化潛力的影響
　?。?）實驗室長期間歇淋洗好氧培養(yǎng)下，土壤有機氮銨化速率、硝化速率隨著有機氮（牛糞）添加濃度的增加先升高后降低。有機氮添加對土壤氮素的礦化有激發(fā)效應(yīng)，提高了了培養(yǎng)初期氮礦化速率。

4、r>　　（2）草地土壤氮素礦化量在25℃條件下明顯高于15℃和5℃。高寒草甸土壤氮素礦化以銨態(tài)氮為主體，放牧可以促進土壤硝態(tài)氮的礦化。銨態(tài)氮和硝態(tài)氮礦化量此消彼長。
　?。?）一級指數(shù)方程Nt=N0(1-e-kt)+C0能較好地反應(yīng)不同溫度和有機氮添加下土壤氮素礦化能力。溫度決定了高寒草甸土壤氮素礦化勢N0，但對礦化速率k的影響不明顯。添加15~45 kg/hm2氮素增加了圍封利用下土壤氮素礦化速率。
　　3.有機氮添加對高

5、寒草甸土壤供氮能力影響的生物測試
　?。?）溫室盆栽條件下，有機氮添加對生長于高寒草甸土壤的連續(xù)種植的3次燕麥花期生物量均無促進作用。3次燕麥的生物量、葉面積指數(shù)和根系總長度依次大幅降低。
　　（2）溫室條件下，有機氮添加降低了燕麥全株的吸氮量，增加了燕麥種植后土壤殘余氮，增加了土壤有機氮礦化量，最高達到對照的3.5倍。有機肥氮素礦化率隨著施肥量的增加而降低，在N15（15 kg N/hm2）處理下最大達到47.1%。