松嫩草原土壤有机碳、氮素、磷素对模拟增温及施氮的响应

• 作 者: 马琳娜
• 机 构: 东北师范大学
• 出 处: 东北师范大学
• 发表日期: 2009年01期
• 关键词: 增温 施氮 羊草草甸 土壤氮素 土壤磷素 土壤有机碳

本论文以东北松嫩草原为研究对象,利用红外线加热器模拟大气升温,人工施氮肥模拟氮沉降,经过2007-2008两年的野外测定和室内分析,完成了对羊草草甸土壤氮素、磷素、有机碳的研究工作。实验采用四个处理:对照、增温、施氮、增温+施氮处理。经过两个生长季后,结果表明,各处理对土壤有机碳的含量没有显著的影响,但仍存在一定的趋势。增温处理使土壤有机碳损失了1.6%,施氮处理却使其增加了5.4%,增温+施氮处理对土壤有机碳含量的影响不显著。增温使土壤铵态氮含量显著提高了13.3%,加速了土壤净氮矿化率(NMR)。施氮处理使土壤全氮、速效氮、铵态氮含量显著提高了10.4%、14.4%、19.4%并加速了土壤NMR;同时使土壤全磷、速效磷含量显著降低了12.9%、19.4%。增温+施氮处理使土壤硝态氮的含量显著降低了60.3%;使土壤全氮、铵态氮的含量显著提高了9%、45.2%。对比2年土壤年速效氮积累量(TANA)的变化,与07年相比,08年四个处理的TANA均有增加的趋势,但差异均不显著,说明较短时间内增温及施氮不会对其产生较大的影响。经线性回归分析,土壤全氮含量与土壤全磷、土壤速效磷含量呈负相关,与土壤NMR呈正相关;土壤NMR与土壤速效磷含量、C:N呈负相关,与表层土壤温度、N:P呈正相关。增温+施氮处理下,松嫩草原0～15cm土壤中速效氮的主要形式是铵态氮。土壤温度是控制土壤NMR的主要因子。施氮对土壤自身速效氮的释放有促进作用,氮素的增加的同时土壤磷素减少,这可能是土壤氮素的增加促进了植物对磷素的吸收,产生了“促动效应”。土壤NMR的提高使得C:N降低,当C:N比较低时,意味着分解速度加快,加速了养分的回归,微生物固定量低,能释放更多的有效氮供牧草吸收利用。因为氮常常是限制性养分,在低C:N比条件下细菌生长受碳限制,由于氮源充足,氮固化将很小;反之当高C:N比时,细菌生长因受氮的限制而处于缺氮状态,矿化出的氮将迅速被固持。