發(fā)布時(shí)間：2017-05-15 17:20

  本文關(guān)鍵詞：寧南山區(qū)植被恢復(fù)對(duì)土壤有機(jī)氮礦化的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：寧夏南部山區(qū)屬于黃土高原向干旱風(fēng)沙區(qū)的過(guò)渡地帶,生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定性差,水資源匱乏,水土流失、沙漠化嚴(yán)重。退耕還林還草措施的實(shí)施使其生態(tài)環(huán)境得到了較大改善,但不同植被恢復(fù)方式下,影響植物生長(zhǎng)的重要因素之一—土壤氮素的礦化過(guò)程尚不清楚。因此,本文以農(nóng)地(玉米)為對(duì)照,以該區(qū)典型植被恢復(fù)方式下的3種草地:天然草地(長(zhǎng)芒草)、人工草地(苜蓿)、自然恢復(fù)草地(長(zhǎng)芒草+冰草);3種人工林地:檸條、山桃和山杏;以及山杏和苜蓿的林草間作等7種恢復(fù)植被類(lèi)型下的土壤為研究對(duì)象,采用頂蓋埋管的原位礦化和室內(nèi)模擬礦化的試驗(yàn)方法,對(duì)土壤中有機(jī)氮(顆粒有機(jī)氮、輕組分有機(jī)氮、可溶性有機(jī)氮和微生物生物量氮)及氮素轉(zhuǎn)化速率(凈礦化速率、凈氨化速率、凈硝化速率和微生物固氮速率)在野外2 a和室內(nèi)56 d的動(dòng)態(tài)變化特征進(jìn)行了研究;同時(shí),還結(jié)合15N同化素示蹤技術(shù),進(jìn)行了添加外源15N標(biāo)記甘氨酸的室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn),探討有機(jī)氮礦化和生物固定的氮素轉(zhuǎn)換途徑和初級(jí)轉(zhuǎn)化速率。以期揭示寧南山區(qū)不同植被類(lèi)型下土壤礦化過(guò)程中有機(jī)氮的礦化及礦質(zhì)氮生物固定的途徑、特征及二者間的相互關(guān)系,為豐富土壤氮素轉(zhuǎn)化理論和促進(jìn)植被恢復(fù)措施的科學(xué)實(shí)施提供理論依據(jù)。主要結(jié)論如下:⑴室內(nèi)培養(yǎng)56 d,各植被類(lèi)型土壤中顆粒有機(jī)氮和微生物生物量氮含量分別增加了1.4%~13.1%和11.3%~114.9%,輕組分有機(jī)氮和可溶性有機(jī)氮含量分別減少了20.8%~56.4%和9.4%~22.7%。野外原位培養(yǎng)1 a與1.5 a相比,顆粒有機(jī)氮和微生物生物量氮含量分別增加3%~100%和4%~50%,輕組分有機(jī)氮和可溶性有機(jī)氮降低30%~70%;春季埋管時(shí)管外土壤中顆粒有機(jī)氮、可溶性有機(jī)氮和微生物生物量氮比秋季取管時(shí)土壤中含量高出0.2%~0.3%、0.1%~0.9%和0.1%~0.7%;顆粒有機(jī)氮含量在原位培養(yǎng)2 a管內(nèi)土壤中的含量比管外土壤低4%~100%,而微生物生物量氮含量相反培養(yǎng)2 a管內(nèi)土壤高于管外土壤2%~100%;輕組分有機(jī)氮培養(yǎng)0.5 a管內(nèi)含量高于管外土壤10%~100%。⑵五種不同植被類(lèi)型土壤中活性有機(jī)氮組分含量的表現(xiàn)為顆粒有機(jī)氮(0.33 g/kg)輕組分有機(jī)氮(0.16 g/kg)微生物生物量氮(0.03 g/kg)可溶性有機(jī)氮(0.02 g/kg);室內(nèi)培養(yǎng)過(guò)程中天然草地中顆粒有機(jī)氮和輕組分有機(jī)氮含量顯著大于其他樣地,而可溶性有機(jī)氮和微生物生物量氮在各個(gè)樣地中差異不顯著。野外培養(yǎng)過(guò)程中天然草地和山桃林地中顆粒有機(jī)氮和可溶性有機(jī)氮顯著高于其他樣地,檸條林地中微生物生物量氮含量顯著高于其他樣地。⑶在室內(nèi)培養(yǎng)56 d的過(guò)程中土壤氮素的礦化作用比較活躍,各種植被類(lèi)型在培養(yǎng)0~7 d時(shí),凈氨化速率最低為-0.06~-0.38 mg/(g·d),而這時(shí)除去山桃林地和玉米農(nóng)地的其他樣地的微生物固氮速率最高為0.40~2.07 mg/(g·d),在培養(yǎng)8~14 d時(shí)凈氨化速率最高0.11~0.23 mg/(g·d),檸條林地、山桃林地和天然草地微生物固氮速率最低-0.15~-1.10mg/(g·d);土壤凈礦化速率和凈硝化速率同時(shí)在培養(yǎng)0~7 d達(dá)到最大,分別為0.43~1.17mg/(g·d)和0.50~1.23 mg/(g·d)。土壤中活性有機(jī)氮組分的分配比表現(xiàn)為顆粒有機(jī)氮(29.7%)輕組分有機(jī)氮(17.7%)微生物生物量氮(4.8%)可溶性有機(jī)氮(2.3%)。⑷檸條林地中微生物生物量氮含量顯著高于其他樣地,其有利于微生物的固持作用。土壤氮素凈礦化速率和凈硝化速率在檸條林地中顯著高于其他樣地,在人工草地、林草間作中顯著低于其他樣地;相反土壤氮素凈氨化速率則在檸條林地中較低。野外原位培養(yǎng)表現(xiàn)出撂荒地中土壤氮素凈礦化速率和凈氨化速率高于人工草地0.002 mg/(g·d)和0.007 mg/(g·d),而凈硝化速率低0.005 mg/(g·d),相比較于人工草地的植被恢復(fù)方式,自然撂荒的恢復(fù)方式是維持并提高土壤肥力的有效措施。研究區(qū)礦化作用大于微生物的固氮作用,土壤礦化過(guò)程以硝化作用為主,微生物主要是利用礦質(zhì)態(tài)氮中的銨態(tài)氮。⑸土壤中添加的外源甘氨酸在培養(yǎng)0.5 h時(shí)有1.4%轉(zhuǎn)化為銨態(tài)氮、2.6%轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮和4.8%轉(zhuǎn)化為微生物生物量氮;培養(yǎng)12h銨態(tài)氮-15N占銨態(tài)氮的比例為4.7%顯著高于其他培養(yǎng)時(shí)期,硝態(tài)氮-15N占硝態(tài)氮的比例為8.7%顯著高于其他時(shí)期;室內(nèi)培養(yǎng)一周后甘氨酸轉(zhuǎn)化比例為硝態(tài)氮(5.2%)微生物生物量氮(3.0%)銨態(tài)氮(1.4%),研究區(qū)土壤中的硝化作用大于氨化作用和微生物的固持作用,無(wú)機(jī)氮的累積以硝態(tài)氮為主。
【關(guān)鍵詞】：原位礦化 同位素標(biāo)記甘氨酸 氮素礦化 微生物固持 活性有機(jī)氮組分
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：S153.6
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第一章 緒論13-20
• 1.1 土壤氮素及其轉(zhuǎn)化過(guò)程13
• 1.2 土壤有機(jī)氮組分13-14
• 1.3 土壤有機(jī)氮礦化過(guò)程14-16
• 1.4 影響土壤氮素礦化的因素16
• 1.5 同位素示蹤技術(shù)在氮素循環(huán)研究中的應(yīng)用16-17
• 1.6 黃土丘陵區(qū)植被恢復(fù)中的土壤氮素轉(zhuǎn)化17-18
• 1.7 研究目的與意義18-20
• 第二章 研究?jī)?nèi)容和方法20-26
• 2.1 研究?jī)?nèi)容20
• 2.1.1 土壤礦化過(guò)程中有機(jī)氮及其組分的變化特征20
• 2.1.2 土壤礦化過(guò)程中的礦化速率和礦質(zhì)態(tài)氮的生物固定速率特征20
• 2.1.3 外源有機(jī)物在土壤礦化過(guò)程中的轉(zhuǎn)換途徑20
• 2.2 技術(shù)路線(xiàn)20-21
• 2.3 研究區(qū)概況21-22
• 2.4 野外原位礦化試驗(yàn)方案22-23
• 2.5 室內(nèi)礦化培養(yǎng)試驗(yàn)方案23
• 2.6 室內(nèi)N~（15）示蹤礦化培養(yǎng)試驗(yàn)方案23
• 2.7 指標(biāo)測(cè)定方法23-24
• 2.8 數(shù)據(jù)處理與分析24-26
• 第三章 土壤礦化過(guò)程中有機(jī)氮及其組分的變化特征26-49
• 3.1 結(jié)果分析26-44
• 3.1.1 原位礦化過(guò)程中土壤水分和溫度的變化特征26-27
• 3.1.2 室內(nèi)模擬礦化過(guò)程中有機(jī)氮組分的變化特征27-29
• 3.1.3 室內(nèi)培養(yǎng)有機(jī)氮各組分的分配比29-30
• 3.1.4 野外原位礦化過(guò)程中有機(jī)氮及其組分的變化特征30-43
• 3.1.5 原位培養(yǎng)過(guò)程中活性有機(jī)氮組分的分配比43-44
• 3.1.6 土壤有機(jī)氮及其組分與基本理化性質(zhì)的相關(guān)關(guān)系44
• 3.2 討論44-48
• 3.2.1 黃土丘陵區(qū)有機(jī)氮組分分配特征44-46
• 3.2.2 溫度和水分(季節(jié))對(duì)土壤有機(jī)氮及其組分轉(zhuǎn)化的影響46
• 3.2.3 植被類(lèi)型對(duì)土壤有機(jī)氮及其組分轉(zhuǎn)化的影響46-48
• 3.3 小結(jié)48-49
• 第四章 土壤氮素轉(zhuǎn)化速率的變化特征49-59
• 4.1 結(jié)果分析50-55
• 4.1.1 室內(nèi)模擬礦化過(guò)程中土壤氮素轉(zhuǎn)化速率的變化特征50-52
• 4.1.2 野外原位礦化過(guò)程中土壤氮素轉(zhuǎn)化速率的變化特征52-55
• 4.1.3 土壤氮素轉(zhuǎn)化速率與基本理化性質(zhì)及有機(jī)氮組分的關(guān)系55
• 4.2 討論55-57
• 4.2.1 不同植被類(lèi)型和礦化時(shí)間土壤氮素轉(zhuǎn)化速率的特征55-56
• 4.2.2 溫度和水分(季節(jié))對(duì)土壤氮素轉(zhuǎn)化速率的影響56-57
• 4.2.3 植被類(lèi)型對(duì)土壤氮素轉(zhuǎn)化速率的影響57
• 4.3 小結(jié)57-59
• 第五章 ~（15）N標(biāo)記外源有機(jī)氮在土壤中礦化的途徑與機(jī)理59-65
• 5.1 結(jié)果分析59-63
• 5.1.1 外源有機(jī)氮的轉(zhuǎn)化特征59-60
• 5.1.2 銨態(tài)氮和銨態(tài)氮-~（15）N含量的變化特征60-61
• 5.1.3 硝態(tài)氮和硝態(tài)氮-~（15）N含量的變化特征61-62
• 5.1.4 微生物生物量氮和微生物生物量氮-~（15）N含量的變化特征62-63
• 5.2 討論63
• 5.3 小結(jié)63-65
• 第六章 結(jié)論65-67
• 參考文獻(xiàn)67-73
• 致謝73-74
• 作者簡(jiǎn)介74

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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8 陳e

本文編號(hào)：368397