由无机氮和有机氮沉降共同构成的大气氮沉降已成为全球变化的重要现象之一，影响着草原土壤磷循环过程。以内蒙古额尔古纳草甸草原为研究对象，进行了5年不同形式氮添加试验，设置的无机氮和有机氮比例分别为10:0 (N_1)、7:3 (N_2)、5:5 (N_3)、3:7 (N_4)、0:10 (N_5)和对照处理0:0 (CK)。通过测定土壤有效磷含量、全磷含量及酸性磷酸酶活性，结合生态化学计量学来探究不同形式氮添加对草甸草原不同土层磷素含量和碳氮磷化学计量特征的影响。结果表明，不同形式氮添加对土壤全磷含量和酸性磷酸酶活性无显著影响(P> 0.05);0-10 cm表层土壤有效磷含量在N_2处理下显著高于对照和其他氮添加处理(P

以内蒙古温带草原为对象,研究了不同比例和水平的氮磷输入对土壤pH和化学计量学特征的影响。结果表明,与不添加氮磷的对照相比,添加氮磷的土壤pH在氮输入大于30g·m(-2)的情况下显著降低(P<0.05),而在不施加磷肥只施加氮肥的情况下,10g·m(-2)氮输入也显著降低了土壤pH(P<0.05),而且显著低于添加磷肥的处理(P<0.05)。另外,与高比例和水平的氮磷输入相比,低比例和水平的氮磷输入显著降低土壤大量元素(钾、钙和镁)、微量元素(铁、锰、铜和锌)和毒性元素(铝和锰)(P<0.05),而且还降

氮是陆地生态系统的主要限制元素,氮输入的变化影响陆地生态系统生物群落结构和功能过程。目前有关氮添加的研究主要集中在植物群落,而对土壤动物影响的研究较少。本研究在内蒙古典型草原区设计了氮素添加试验,研究了在4个氮添加[对照(N0)、低氮(N2.5)、中氮(N5)、高氮(N10)]水平下草原凋落物层土壤动物主要功能类群的群落结构变化,并分析了其与环境因子之间的关系。结果表明,低氮和中氮添加显著促进土壤动物的多度,而高氮添加显著降低土壤动物的多度和多样性(P<0.05)。土壤动物的不同功能群对氮输入增加的响应不同,捕食性和腐食性功能群多度在高氮处理下显著减少(P0.05)。冗余分析(RDA)显示,中气门亚目若螨(Mesostigmata nymphs)和厉螨科(Laelapidae)等类群的多度与氮添加水平呈显著负相关关系(P<0.05);而等节跳科(Isotomidae)和长角跳科(Entomobryidae)等类群的多度变化主要受氮添加引起植物物种丰富度、土壤SOC和凋落物pH改变的间接影响。研究结果表明,适量氮添加可增加凋落物层土壤动物群落的多度,但较高的氮供应[10g·(m2·a)-1]则降低土壤动物群落的多样性。

论文以内蒙古克氏针茅草原为研究对象,通过设置不同降雨强度的等量增雨和氮添加实验,研究温带草原土壤氮矿化潜力对不同增雨模式的响应以及氮添加对这种响应的影响。两个增雨处理分别是在6月和7月共增加60 mm降水和自然降雨。增雨方式是单次降雨强度分别为每次2、5、10、20、30 mm,对应的频率分别为每隔2、5、10、20和30 d一次。两个氮添加处理分别是10 g N·m(-1)·a(-1)和无氮添加。处理2 a后于8月采集各处理原状土样,在20℃和60%田间持水量下进行4周的室内培养实验,测定土壤无机氮含量

植被生态化学计量特征是高寒草甸生态系统稳定性的基础,但其对放牧管理的响应仍不清楚。为此,以2011年在青海海北高寒矮嵩草(Kobresia humilis)草甸建立的不同放牧强度试验地为研究对象,于2014年植物生长季的5月-9月,通过测定禁牧(对照,CK)、轻度放牧(light grazing,LG)、中度放牧(moderate grazing,MG)和重度放牧(heavy grazing,HG)样地的地上植被生产力和植被群落结构及群落叶片碳(carbon,C)、氮(nitrogen,N)、磷(phos

【目的】全球变化背景下,土壤氮和磷有效性及含水量发生显著变化,进而对植物生长和生理过程产生影响。但是,目前同时考虑土壤氮、磷和水分三因素交互作用对植物生长和生理性状的研究还很少,特别是对高寒草甸植物的研究。本研究旨在揭示氮富集、磷富集、干旱及其交互作用对高寒草甸优势植物生长、叶片氮磷含量及其化学计量的影响,为高寒草甸生态系统管理提供科学依据。【方法】基于川西北高寒草甸氮添加(10 g/(m~2·a))、磷添加(10 g/(m~2·a))与干旱(减雨50%)控制实验,通过测定垂穗披碱草、发草和草玉梅地上生物量、叶片氮含量(N)、磷(P)含量以及N:P比例,分析不同处理及其交互作用对3种植物生物量和叶片养分性状的影响。【结果】对于植物生长,氮添加均显著增加3种植物地上生物量,但是磷添加和干旱及不同处理之间的交互作用对植物生物量没有显著影响。对于叶片养分,氮添加显著增加3种植物叶片氮含量和N:P比例,磷添加也增加植物叶片磷含量但降低叶片N:P比例。干旱增加垂穗披碱草与发草的叶片氮含量,对叶片磷含量和N:P比例影响不显著。氮添加与干旱处理之间的交互作用显著增加垂穗披碱草与发草叶片氮含量和N:P比。氮添加与磷添加之间的交互作用对3种植物叶片养分性状没有影响。【结论】本研究表明高寒草甸植物生长和养分性状对养分富集、干旱及其交互作的响应格局存在很大差异。氮输入主要影响植物生长,而氮磷养分和干旱及它们之间复杂的交互作用均改变植物养分和化学计量平衡。这些结果指示出未来需要深入研究高寒草甸植物生理过程对全球变化交互作用的响应机理。

以新疆天山北坡草甸草原为研究对象,研究不同放牧强度下土壤有机碳含量差异。结果表明,随着放牧强度的增大,土壤有机碳含量逐渐减少,各处理有机碳含量表现为轻牧>不放牧>中牧>重牧。各放牧强度上土壤有机碳含量的差异主要表现在10~20与20~30 cm土层。空间分布上,土壤有机碳随土壤深度的增加而降低;不同的放牧强度只对草地表层土壤全氮含量有影响,而对深层次土壤影响不大。各处理碳氮比变化不大,集中分布在0~20 cm土层,20 cm以下土壤碳氮比明显下降;有机碳密度大小表现为不放牧>中牧>轻牧>重牧。0~20 cm土层碳密度占总碳密度的38.07%~40.64%。

祁连山作为我国西部重要的生态区,分布有大量草地,探明祁连山不同草地类型土壤微生物群落组成及其影响因子,对该地区深入研究土壤生态系统结构和维持草地健康具有参考价值。本研究采用Illumina MiSeq高通量测序和OTU分析法比较了位于祁连山东缘青海省刚察县高寒草甸和河西走廊临泽县平山湖荒漠草原0–10 cm土层中土壤细菌群落结构的差异,同时测定土壤理化性质,探讨了土壤细菌群落结构与土壤环境因子之间的关系。结果表明:高寒草甸和荒漠草原土壤细菌的β多样性和细菌群落组成存在显著差异;在门水平上,两种草地类型土壤细菌均以放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和酸杆菌门(Acidobacteria)为主要类群,相对丰度分别占总数的84%和89%;放线菌门为两地优势类群,相对丰度分别为57%和29%。在门水平上,两种草地类型主要细菌类群相对丰度有差异,其中高寒草甸土壤放线菌门和绿弯菌门的相对丰度显著低于荒漠草原(P 0.05)。主要类群与环境因子的Pearson相关性及PCA主成分分析表明:土壤放线菌门和绿弯菌门相对丰度与土壤养分(全氮、全碳、有机碳、含水量和碳氮比)之间呈显著负相关关系(P <0.05)。土壤全碳、全氮、pH、有机碳、含水量、容重和碳氮比是影响两种草地类型土壤细菌菌群分布的重要原因。

本研究以武功山草甸为研究对象,采用随机区组试验设计,研究不同施氮水平(N0:不施氮;N_1:施氮量75kg·hm-2;N_2:施氮量150kg·hm-2;N_3:施氮量300kg·hm-2)下草甸土壤氮素时空变化规律和草甸植被根系形态特征及其对氮素吸收利用的影响。结果表明:土壤碱解氮含量随着施氮量的增加而增加(PN_2(10.02mg·cm~(-3))>N_1(8.0mg·cm~(-3))>N0(6.28mg·cm~(-3)),根长密度由高到低依次为N_3(20.1cm·cm~(-3))>N_2(20.09cm·cm~(-3))>N_1(17.2cm·cm~(-3))>N0(14.3cm·cm~(-3)),其中N0、N_1和N_2这3个处理差异显著(P<0.05);在0-150kg·hm-2的施氮范围内,根系对氮素的积累(N0:13.7kg·hm-2;N_1:23.3kg·hm-2;N_2:31.2kg·hm-2)随着施氮量的增加而显著增加(P<0.05)。因此,在武功山草甸施用氮肥时应注意其氮肥施用量(推荐施氮范围为0-150kg·hm-2),避免氮素流失引起环境污染及资源浪费。

【目的】解析土壤pH值与土壤氮以及CH_4排放速率与土壤碳氮含量间的相互关系，为明确碳氮转化及温室气体排放规律、优化温带森林暗棕壤的水分管理提供依据。【方法】以温带森林暗棕壤为研究对象，采用室内培养法，设置水分条件为土壤饱和持水量（WHC）的40%、60%、90%，通过向温带暗棕壤中添加两种不同性质的氨基酸，探讨其对土壤碳氮含量及CH_4排放的潜在影响，运用Pearson相关分析法分析土壤碳氮含量、pH值及CH_4排放速率间的相关性。【结果】（1）氨基酸处理显著增加了土壤可溶性有机碳（DOC）含量、铵态氮（NH_4~+-N）含量及CH_4排放速率。亮氨酸处理使DOC、NH_4~+-N含量分别升高21.39%、45.10%,CH_4排放速率较CK升高3.20倍，甲硫氨基酸使DOC、NH_4~+-N含量分别升高21.39%、72.71%,CH_4排放速率较CK升高7.00倍；（2）不同氨基酸对土壤硝态氮（NO_3~--N）含量的影响存在差异。亮氨酸处理使土壤NO_3~--N含量升高了8.41%，但其对于土壤硝化作用的影响可能存在滞后性，而甲硫氨基酸能够显著抑制土壤硝化作用，NO_3~--N含量显著降低了37.90%;(3）土壤不同水分条件对土壤DOC、NH_4~+-N、NO_3~--N含量及CH_4排放速率均存在显著影响。90%WHC使DOC含量升高11.95%～19.91%，使NH_4~+-N升高19.83%～35.46%，使NO_3~--N降低10.05%～23.79%，使CH4排放速率升高至另外两种水分条件的1.48～2.06倍。60%WHC条件使NH_4~+-N升高13.05%，使NO_3~--N含量升高24.62%。60%WHC可能是温带暗棕壤硝化作用的最适含水量，90%WHC条件有利于DOC积累，同时对NO_3~--N的产生存在明显抑制作用；（4）土壤pH与N H_4~+-N含量呈极显著正相关，与NO_3~--N含量呈正相关。CH_4排放速率与NO_3~--N含量呈极显著负相关，与NH_4~+-N含量呈负相关，与DOC含量呈极显著正相关。【结论】不同性质氨基酸添加在温带森林暗棕壤碳氮含量及CH_4排放中发挥的作用不尽相同。一定范围内，土壤水分含量的升高有利于土壤NH_4~+-N、NO_3~--N、DOC的积累及CH_4的排放，但土壤高含水量条件对NO_3~--N的产生具有抑制作用。因此，在研究温带森林暗棕壤碳含量、CH_4排放及氮转化机制时，建议关注不同氨基酸的差异性作用，同时考虑水分的变化。

[目的]探究丛枝菌根真菌(AMF)和不同形态氮(NH_4~+-N、NO_3~--N)对杉木根际土壤氮(N)与磷(P)养分含量、相关酶活性及其化学计量比的影响,为杉木人工林的可持续经营管理提供理论依据与数据支持。[方法]本研究以1年生杉木幼苗为研究对象,采用盆栽实验,研究杉木幼苗在接种摩西球囊霉(G.mosseae,Gm)和添加不同形态N(NH_4~+-N、NO_3~--N)后根际土壤N、P养分含量及其相关酶活性与化学计量比的变化。[结果](1)AMF接种提高了土壤有效P含量,降低了土壤中硝态氮、铵态氮、可溶性有机氮以及全P含量,与NH_4~+-N处理相比,NO_3~--N处理下AMF对土壤N、P养分的调节作用更显著(p

以江西省武功山海拔1 6001 900m的山地草甸为对象,对不同海拔下,凋落物全磷、土壤全磷、土壤有效磷的空间分布特征以及相互之间的相关性进行分析。结果表明,不同海拔梯度下凋落物全磷、土壤全磷、土壤有效磷分别是0.503.53、0.281.29、0.1917.47mg·kg(-1)。土壤全磷的含量随着海拔的逐渐增加,呈现出"U"型的分布规律,在海拔1 7001 800m处含量较低。不同物种之间的全磷含量具有明显差异,芒(Miscanthus sinensis)、中华苔草(Carex chinensis)、

【目的】本研究以达拉特旗南部地区不同土地利用方式下的土壤为研究对象,分析不同植被下土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量及其生态化学计量比的特征以及它们之间的相互关系,以揭示同一环境条件不同土地利用方式对土壤营养元素的影响与反馈能力,以期为研究区土地的合理利用提供理论依据。【方法】采用常规测量方法测定林地、草地、耕地、撂荒地不同深度土层的碳氮磷含量。【结果】①研究区不同土地利用方式下0～80 cm土层范围内土壤SOC和TN含量随土层深度的增加而降低,且表现为乔木林地>灌木林地>草地>农地>撂荒地。②研究区不同土地利用方式下土壤C/N变异系数最小属弱变异,受土地利用方式影响较小;C/P、N/P属中等变异,受土地利用方式影响较大,研究区植被的生长主要受氮素的营养限制。③研究区土壤C/N、C/P比值主要受SOC含量的影响,N/P主要受SOC和TN含量的影响。【结论】不同利用方式下各元素含量在土壤表层呈现出不同程度的差异性,土壤SOC、TN较TP受到利用方式的影响更为明显。

[目的]了解不同林龄榧树Torreya grandis林地土壤碳、氮、磷质量分数及生态化学计量特征的变化,为榧树的经营管理和保护提供基础数据。[方法]以浙江省诸暨市香榧T. grandis 'Merrilli'国家森林公园4个不同林龄(0～100、100～300、300～500和>500 a)的榧树为研究对象,通过野外采集榧树林地不同土层(0～20、20～40和40～60 cm)的土壤样品,分析不同林龄榧树林地土壤碳、氮、磷质量分数及化学计量特征的变化。[结果](1)不同林龄榧树林地土壤碳、氮质量分数分别为10.90～24.22、1.22～2.22 g·kg~(-1),各土层碳、氮质量分数随林龄变化呈先增加后降低的趋势;不同林龄榧树林地土壤磷质量分数为0.24～0.80 g·kg~(-1),各土层土壤磷质量分数随林龄变化呈先降低后增加的趋势,但差异均不显著(P>0.05)。(2)不同林龄榧树林地土壤碳氮比、氮磷比均值分别为8.59～10.89、3.06～6.16,各土层土壤碳氮比、氮磷比随林龄变化呈先增加后降低的趋势,但差异均不显著(P>0.05);不同林龄榧树林地土壤碳磷比为31.54～63.72,各土层土壤碳磷比随年龄变化也呈先增加后降低的趋势,部分林龄碳磷比差异显著(P<0.05)。(3)榧树各林龄林地土壤碳、氮、磷之间有较强的正相关,碳和氮均达到极显著正相关(P<0.01),各林龄土壤磷与碳磷比和氮磷比均存在负相关,碳磷比和氮磷比均达到极显著正相关(P<0.01)。[结论]榧树生长主要受到土壤磷的限制,因此对榧树林经营时,可考虑合理添加磷肥来改善土壤肥力,促进土壤与植物之间养分的良性循环。表4参34

土壤pH是影响草地生态系统植物生长和土壤养分有效性的主要因素之一,现有研究发现其受到海拔、气候和土壤理化性质的影响。之前研究多集中在这些因子对表层土壤pH变化的影响,而不同土层pH对这些因子的响应是否一致仍缺乏探讨。基于此,本研究以新疆温性草原为研究对象,于2011-2013年对86个样地的不同土层(0-5、5-10、10-20、20-30、30-50、50-70和70-100 cm)土壤pH和相关理化性质(土壤有机质、土壤全氮含量、容重和土石比)进行测定,并重点分析了地表微环境(凋落物、立枯、覆沙、砾石、风蚀和水蚀程度)对不同土层pH的影响,以及海拔、气候(年均温度和年均降水量)和相关理化性质与土壤pH之间的关系。研究发现:1)随土层增加,土壤pH呈逐渐增大的变化特征,而土壤有机质和全氮含量则呈降低的趋势。2)凋落物、砾石和风蚀对各土层pH均无显著影响(P> 0.05),立枯显著降低了0-50 cm各土层中pH (P <0.05),而与容重和土石比仅在个别土层有内在联系。主成分分析进一步表明,土壤有机质、全氮含量、土石比和年平均温度对pH的影响强度高于其他因素。结果表明,新疆温性草原土壤pH的变化均受到地表微环境、海拔、气候和土壤理化性质的影响,但影响强度在不同因子和不同土层间存在差异。