【摘要】：通過研究云霧山草原自然保護區(qū)草地、農地、灌木林土壤有機碳和氮的含量和礦化特征,分析了半干旱黃土區(qū)不同土地利用方式對土壤碳氮循環(huán)的影響。結果表明,土壤有機碳和全氮平均含量在草地轉變?yōu)檗r地后分別降低了53%和64%,在轉變?yōu)楣嗄玖值睾蠓謩e降低了54%和44%。不同土地利用方式下土壤有機碳礦化速率均隨土層深度的增加逐漸降低,降幅介于29%~46%之間;有機碳礦化比例則逐漸增加,增幅介于45%~67%之間。土壤氮素礦化速率、礦化比例和硝化速率均隨土層加深逐漸降低,而且0~20 cm土層氮素礦化體現為硝化過程和銨態(tài)氮的固定作用,且硝化過程占主導作用;40~80 cm土層硝化過程和銨化過程的比例接近,表明深層土壤氮素礦化由硝化過程和銨化過程共同主導。草地轉化為農地和灌木林地后有機碳礦化速率顯著降低,其降低幅度隨土層加深逐漸減小;但有機碳礦化比例則有所增加,其增幅隨土層加深而增大。草地利用方式發(fā)生變化后,土壤氮素礦化速率和礦化比例、硝化速率和銨化速率均顯著降低,這些指標在表層土壤以草地轉變?yōu)檗r地后降低較多,在深層土壤以草地轉變?yōu)楣嗄玖值亟档洼^多。綜上,半干旱黃土區(qū)草地轉變?yōu)檗r地和灌木林地后,土壤碳氮循環(huán)強度和有效性顯著降低,因此應避免草地向其它利用方式的轉變。
[Abstract]:The contents of organic carbon and nitrogen and mineralization characteristics of soil organic carbon and nitrogen in grassland, farmland and shrub forest in Yunwu Mountain grassland Nature Reserve were studied. The effects of different land use patterns on soil carbon and nitrogen cycle in semi-arid loess region were analyzed. The results showed that the average contents of soil organic carbon and total nitrogen decreased by 53% and 64% in grassland and 54% and 44% in shrub land, respectively. With the increase of soil depth, the mineralization rate of soil organic carbon decreased by 29% ~ 46%, and the ratio of mineralization of organic carbon increased by 45% ~ 67% with the increase of soil depth under different land use patterns, and the mineralization rate of soil organic carbon decreased by 29% and 46% respectively with the increase of soil depth. Soil nitrogen mineralization rate, mineralization ratio and nitrification rate decreased gradually with the deepening of soil layer, and nitrogen mineralization in 0 ~ 20 cm soil layer showed nitrification and ammonium fixation, and nitrification played a leading role. The ratio of nitrification process to ammonium process in 40 ~ 80 cm soil layer is similar, indicating that nitrogen mineralization in deep soil is dominated by nitrification process and ammonium process. The mineralization rate of organic carbon decreased significantly after grassland was transformed into farmland and shrub land, but the ratio of mineralization of organic carbon increased with the deepening of soil layer, and the rate of mineralization of organic carbon increased with the deepening of soil layer, while the rate of mineralization of organic carbon decreased with the deepening of soil layer. The soil nitrogen mineralization rate, mineralization ratio, nitrification rate and ammonium rate decreased significantly after the change of grassland utilization pattern, and these indexes decreased more after the change from grassland to farmland in the topsoil. In the deep soil, the change from grassland to shrub land decreased more. On the whole, the intensity and availability of soil carbon and nitrogen cycle decreased significantly after grassland was transformed into farmland and shrub land in semi-arid loess area. Therefore, the change from grassland to other utilization modes should be avoided.
【作者單位】： 西北農林科技大學資源環(huán)境學院;中國科學院水利部水土保持研究所黃土高原土壤侵蝕與旱地農業(yè)國家重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金項目(41471244) 省自然科學基金項目(2015JQ4103)
【分類號】：S153.6

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