【摘要】：氮素是陸地生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的重要限制因子,對生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性及穩(wěn)定性具有重要影響。氮輸入增加導(dǎo)致土壤酸化、土壤交換性鹽基離子耗竭和土壤酸緩沖容量下降,但不同的氮素化合物對草地土壤酸化的影響機(jī)理尚不明確。本研究依托中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所額爾古納森林草原過渡帶生態(tài)系統(tǒng)研究站的氮化合物添加模擬實(shí)驗(yàn)平臺,系統(tǒng)地研究了不同氮化合物添加對我國北方草甸草地表層土壤(0-20cm)交換性鹽基離子組成及土壤酸緩沖性能的影響。試驗(yàn)包括5種氮化合物,分別為碳酸氫氨(NH_4HCO_3)、硝酸銨(NH_4NO_3)、硫酸銨((NH_4)_2SO_4)、尿素(CO(NH_2)_2)、緩釋尿素;6個(gè)氮添加梯度,分別為0、2、5、10、20、50 g N m~(-2) a~(-1);刈割與不刈割處理2種管理方式,共60個(gè)處理,8次重復(fù),共480個(gè)小區(qū)。得到以下主要研究結(jié)果:(1)隨氮添加量的增加,土壤pH和土壤酸緩沖容量顯著降低,表明氮化合物添加加劇了草甸草地土壤的酸化;土壤電導(dǎo)率顯著增高,表明氮添加導(dǎo)致土壤可溶性鹽分的積累。不同類型的氮化合物對土壤pH、酸緩沖容量及電導(dǎo)率的影響存在顯著差異,5種氮化合物中對土壤酸化效應(yīng)的強(qiáng)度依次為硫酸銨、硝酸銨、尿素、緩釋尿素和碳酸氫銨。刈割處理對土壤pH、酸緩沖容量及電導(dǎo)率無顯著影響。(2)氮添加量對交換性Ca~(2+)、Mg~(2+)、K~+、Na~+及交換性鹽基離子總量(SEB)具有顯著影響。隨氮添加時(shí)的增加,土壤交換性Ca~(2+)、Mg~(2+)顯著降低,交換性K~+顯著增加。氮化合物類型對土壤交換性Ca~(2+)、Mg~(2+)、K~+及交換性鹽基離子總量(SEB)具有顯著影響,但對交換性Na~+無顯著影響。刈割處理對交換性Ca~(2+)和SEB有顯著影響,對交換性Mg~(2+)、K~+、Na~+無顯著影響。(3)氮添加量對土壤交換性Ca~(2+)/Mg~(2+)、Ca~(2+)/SEB、Mg~(2+)/SEB、Na~+/SEB無顯著影響。隨氮添加量的增加,交換性Ca~(2+)/K~+、(Ca~(2+)+Mg~(2+))/(K~++Na~+)降低,K~+/SEB、K~+/Na~+增加,表明氮添加降低了土壤鈣和鎂的有效性,增加了鉀的有效性。氮化合物類型僅對K~+/Na~+具有顯著影響;刈割處理對交換性僅對交換性Ca~(2+)/Mg~(2+)以及Mg~(2+)/SEB具有顯著影響。(4)無論是刈割處理還是不刈割處理,土壤pH與土壤交換性Ca~(2+)、Mg~(2+)、Na~+、SEB呈顯著正相關(guān)關(guān)系,與土壤交換性K~+呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。刈割處理和不刈割處理下,土壤EC與交換性Ca~(2+)、Mg~(2+)、SEB呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,與交換性K~+無顯著相關(guān)關(guān)系;不刈割處理下土壤EC與交換性Na~+無相關(guān)關(guān)系,而在刈割處理下與交換性Na~+呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。刈割處理和不刈割處理下,土壤酸中和容量(ANC)與交換性Ca~(2+)、Mg~(2+)、SEB呈極顯著正相關(guān),與交換性K~+、Na~+無顯著相關(guān)關(guān)系,說明草甸草地土壤的酸中和容量主要受交換性Ca~(2+)、Mg~(2+)及交換性鹽基總量的影響。
【圖文】：

圖 3.1 碳酸氫銨添加對土壤 pH 的影響Fig. 3.1 Effect of ammonium carbonate addition on soil pH注：數(shù)據(jù)為 8 個(gè)重復(fù)的均值（ 標(biāo)準(zhǔn)差）；不同小寫字母代表含量差異；Ambient 表示不進(jìn)行刈割，Mowing 表示刈割, N 表示氮添加濃度。下同。Note: Values are means of eight replicate( SD). Letters indicate significant difference of content. Ambient denotes nomowing. N denotes N addition rate. The same below.圖 3.2 硝酸銨添加對土壤 pH 的影響Fig. 3.2 Effect of ammonium nitrate addition on soil pH0.001

圖 3.1 碳酸氫銨添加對土壤 pH 的影響Fig. 3.1 Effect of ammonium carbonate addition on soil pH注：數(shù)據(jù)為 8 個(gè)重復(fù)的均值（ 標(biāo)準(zhǔn)差）；不同小寫字母代表含量差異；Ambient 表示不進(jìn)行刈割，，Mowing 表示刈割, N 表示氮添加濃度。下同。Note: Values are means of eight replicate( SD). Letters indicate significant difference of content. Ambient denotes nomowing. N denotes N addition rate. The same below.
【學(xué)位授予單位】：沈陽大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X144;S812.2

【參考文獻(xiàn)】

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1 劉雙娥;李義勇;方熊;黃文娟;龍鳳玲;劉菊秀;;不同氮添加量和添加方式對南亞熱帶4個(gè)主要樹種幼苗生長的影響[J];植物生態(tài)學(xué)報(bào);2015年10期

2 賀星;馬文紅;梁存柱;紅梅;柴曦;趙巴音那木拉;張宇平;楊紹歡;張佳鑫;辛?xí)云?;養(yǎng)分添加對內(nèi)蒙古不同草地生態(tài)系統(tǒng)生物量的影響[J];北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年04期

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4 楊R

本文編號：2589298