貝加爾針茅草原土壤原位礦化過程中碳氮轉化耦合特征
發(fā)布時間:2022-01-20 11:24
依托在貝加爾針茅草原建立的長期模擬氮沉降試驗平臺(始于2010年),運用PVC頂蓋埋管法進行原位培養(yǎng)試驗,研究不同氮添加下貝加爾針茅草原土壤碳氮組分、凈硝化速率、凈氨化速率、有機碳轉化速率的變化特征及碳氮耦合關系。試驗處理包括:對照N0,低氮添加(15、30、50 kg·hm-2·a-1)記為N15、N30和N50,高氮添加(100、150、200、300 kg·hm-2·a-1)記為N100、N150、N200和N300。結果表明:培養(yǎng)期間,N15、N30、N50和N100處理的凈硝化速率顯著高于對照N0(P<0.05),分別增加了40.80%、110.31%、206.83%和202.04%;N30、N50和N100凈氨化速率顯著低于對照N0(P<0.05),分別降低了16.88%、169.60%和150.67%;N15和N30處理的凈礦化速率高于對照N0,分別增加了150%和50%;N50、N100、N150和N200處理的凈礦化速率低于對照N0,分別降低了254.52%、161.5...
【文章來源】:干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2020,38(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:11 頁
【部分圖文】:
SOC轉化速率
培養(yǎng)期間土壤凈礦化速率見圖5。N0、N30、N50、N100、N150、N200和N300處理在培養(yǎng)360 d時凈礦化速率最高,N15處理在培養(yǎng)300 d時土壤凈礦化速率最高。培養(yǎng)390 d時,各處理土壤凈礦化速率均為負值,且N15處理顯著高于其他處理。培養(yǎng)360 d時,高氮添加(N100、N150、N200和N300)凈礦化速率顯著高于低氮添加(N15、N30和N50)和對照。N300處理在培養(yǎng)300 d和330 d時,土壤凈礦化速率高于或顯著高于其他氮處理。培養(yǎng)期間,N15和N30處理的凈礦化速率高于對照N0,分別提高了150%、50%;N50、N100、N150和N200處理的凈礦化速率低于對照N0,分別降低了254.52%、161.50%、33.90%和79.85%。圖4 培養(yǎng)期間土壤凈硝化速率變化
隨培養(yǎng)時間的延長,土壤凈硝化速率表現(xiàn)為先升高后降低趨勢(圖4)。培養(yǎng)390 d時,8個氮處理土壤凈硝化速率均為最低。培養(yǎng)390 d時,N150、N200和N300處理土壤凈硝化速率為負值,其他時間為正值。在培養(yǎng)300 d 、330 d和390 d時,N50處理土壤凈硝化速率高于或顯著高于其他氮添加處理和對照。在培養(yǎng)360 d時,N100處理土壤凈硝化速率顯著高于其他氮添加處理和對照。培養(yǎng)期間,N15、N30、N50和N100的土壤凈硝化速率均顯著高于對照N0,分別增加了40.80%、110.31%、206.83%和202.04%。表2 土壤原位礦化過程中NH+4-N和NO-3-N含量變化/(mg·kg-1)Table 2 Changes of NH+4-N and NO-3-N contents in soil during in-situ mineralization 培養(yǎng)時間Incubationtime/d 銨態(tài)氮NH+4-N N0 N15 N30 N50 N100 N150 N200 N300 0 27.42±1.28Ac 21.11±0.43Ad 30.97±2.24Ac 66.26±2.06Aa 61.16±3.88Ab 27.60±0.85Ac 29.25±1.05Ac 30.32±0.80Ac 300 11.40±0.69Bc 10.57±1.03Bc 11.35±0.98Bc 10.94±0.86Bc 9.06B±0.71Cd 11.80±0.75Cbc 13.22±1.11Bb 16.89±0.75Ba 330 3.85±0.20Cf 8.28±0.69Cc 5.00±0.43Ce 12.44±0.27Ba 6.54±0.11CDd 7.76±0.37Dc 5.91±0.75Dde 10.22±1.16Db 360 3.43±0.18Cd 2.93±0.28Dd 3.35±0.23Cd 6.65±1.32Cc 10.52±0.57Bb 13.5±1.43Ba 9.31±0.64Cb 14.19±0.67Ca 390 3.26±0.50Ccd 3.8±0.12Dbc 3.13±0.36Cd 3.50±0.15Dbcd 3.91±0.53Db 2.98±0.22Ed 3.56±0.17Ebcd 6.41±0.08Ea 培養(yǎng)時間Incubationtime/d 硝態(tài)氮NO-3-N N0 N15 N30 N50 N100 N150 N200 N300 0 1.82±0.04Ee 1.92±0.23Ce 2.93±0.24Ee 2.82±0.07Ee 9.90±0.13Ed 37.67±0.48Dc 48.09±1.46Cb 66.21±0.98Ca 300 13.22±0.99Cg 17.48±0.56Be 22.48±3.06Ce 30.73±1.58Cd 36.89±0.89Cc 49.30±1.91Cb 50.72±0.63Cb 85.69±5.08Ba 330 16.34±0.61Bg 22.56±0.72Af 46.11±1.42Ae 52.29±4.59Bd 51.15±0.40Bd 77.90±1.00Ab 65.27±1.67Bc 114.14±3.61Aa 360 21.61±0.77Ag 23.11±0.19Ag 32.02±0.70Bf 61.85±0.42Ad 85.37±4.89Ab 56.44±0.86Be 80.20±1.92Ac 89.56±0.89Ba 390 6.93±0.53Df 16.70±1.39Be 18.00±0.73De 23.61±0.89Dcd 21.00±2.54Dd 25.81±1.61Ec 37.72±1.22Db 65.06±2.96Ca
【參考文獻】:
期刊論文
[1]氮沉降對貝加爾針茅草原土壤酶活性的影響[J]. 劉紅梅,周廣帆,李潔,王麗麗,王慧,楊殿林. 生態(tài)環(huán)境學報. 2018(08)
[2]氮添加對貝加爾針茅草原植物和土壤化學計量特征的影響[J]. 劉紅梅,李潔,王麗麗,趙建寧,王慧,楊殿林. 草業(yè)學報. 2018(07)
[3]青藏高原退化高寒草地土壤氮礦化特征以及影響因素研究[J]. 王學霞,董世魁,高清竹,張勇,胡國錚,羅文蓉. 草業(yè)學報. 2018(06)
[4]長期氮添加對貝加爾針茅草原土壤微生物群落多樣性的影響[J]. 劉紅梅,張海芳,皇甫超河,李潔,周廣帆,楊殿林. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報. 2017(04)
[5]不同氮水平下間作對玉米土壤硝化勢和氨氧化微生物數(shù)量的影響[J]. 呂玉,周龍,龍光強,湯利. 環(huán)境科學. 2016(08)
[6]模擬氮沉降對內(nèi)蒙古克氏針茅草原N2O排放的影響[J]. 楊涵越,張婷,黃永梅,段雷. 環(huán)境科學. 2016(05)
[7]氮磷添加對內(nèi)蒙古溫帶典型草原凈氮礦化的影響[J]. 羅親普,龔吉蕊,徐沙,寶音陶格濤,王憶慧,翟占偉,潘琰,劉敏,楊麗麗. 植物生態(tài)學報. 2016(05)
[8]寧南山區(qū)林地土壤原位礦化過程中碳氮轉化耦合特征[J]. 倪銀霞,黃懿梅,牛丹,趙彤,閆浩,蔣躍利. 環(huán)境科學. 2015(09)
[9]氮素添加對黃土高原典型草原土壤氮礦化的影響[J]. 鄒亞麗,牛得草,楊益,文海燕,傅華. 草地學報. 2014(03)
[10]模擬氮沉降對石櫟和苦櫧幼苗土壤呼吸的影響[J]. 李凱,江洪,由美娜,曾波. 生態(tài)學報. 2011(01)
本文編號:3598735
【文章來源】:干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2020,38(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:11 頁
【部分圖文】:
SOC轉化速率
培養(yǎng)期間土壤凈礦化速率見圖5。N0、N30、N50、N100、N150、N200和N300處理在培養(yǎng)360 d時凈礦化速率最高,N15處理在培養(yǎng)300 d時土壤凈礦化速率最高。培養(yǎng)390 d時,各處理土壤凈礦化速率均為負值,且N15處理顯著高于其他處理。培養(yǎng)360 d時,高氮添加(N100、N150、N200和N300)凈礦化速率顯著高于低氮添加(N15、N30和N50)和對照。N300處理在培養(yǎng)300 d和330 d時,土壤凈礦化速率高于或顯著高于其他氮處理。培養(yǎng)期間,N15和N30處理的凈礦化速率高于對照N0,分別提高了150%、50%;N50、N100、N150和N200處理的凈礦化速率低于對照N0,分別降低了254.52%、161.50%、33.90%和79.85%。圖4 培養(yǎng)期間土壤凈硝化速率變化
隨培養(yǎng)時間的延長,土壤凈硝化速率表現(xiàn)為先升高后降低趨勢(圖4)。培養(yǎng)390 d時,8個氮處理土壤凈硝化速率均為最低。培養(yǎng)390 d時,N150、N200和N300處理土壤凈硝化速率為負值,其他時間為正值。在培養(yǎng)300 d 、330 d和390 d時,N50處理土壤凈硝化速率高于或顯著高于其他氮添加處理和對照。在培養(yǎng)360 d時,N100處理土壤凈硝化速率顯著高于其他氮添加處理和對照。培養(yǎng)期間,N15、N30、N50和N100的土壤凈硝化速率均顯著高于對照N0,分別增加了40.80%、110.31%、206.83%和202.04%。表2 土壤原位礦化過程中NH+4-N和NO-3-N含量變化/(mg·kg-1)Table 2 Changes of NH+4-N and NO-3-N contents in soil during in-situ mineralization 培養(yǎng)時間Incubationtime/d 銨態(tài)氮NH+4-N N0 N15 N30 N50 N100 N150 N200 N300 0 27.42±1.28Ac 21.11±0.43Ad 30.97±2.24Ac 66.26±2.06Aa 61.16±3.88Ab 27.60±0.85Ac 29.25±1.05Ac 30.32±0.80Ac 300 11.40±0.69Bc 10.57±1.03Bc 11.35±0.98Bc 10.94±0.86Bc 9.06B±0.71Cd 11.80±0.75Cbc 13.22±1.11Bb 16.89±0.75Ba 330 3.85±0.20Cf 8.28±0.69Cc 5.00±0.43Ce 12.44±0.27Ba 6.54±0.11CDd 7.76±0.37Dc 5.91±0.75Dde 10.22±1.16Db 360 3.43±0.18Cd 2.93±0.28Dd 3.35±0.23Cd 6.65±1.32Cc 10.52±0.57Bb 13.5±1.43Ba 9.31±0.64Cb 14.19±0.67Ca 390 3.26±0.50Ccd 3.8±0.12Dbc 3.13±0.36Cd 3.50±0.15Dbcd 3.91±0.53Db 2.98±0.22Ed 3.56±0.17Ebcd 6.41±0.08Ea 培養(yǎng)時間Incubationtime/d 硝態(tài)氮NO-3-N N0 N15 N30 N50 N100 N150 N200 N300 0 1.82±0.04Ee 1.92±0.23Ce 2.93±0.24Ee 2.82±0.07Ee 9.90±0.13Ed 37.67±0.48Dc 48.09±1.46Cb 66.21±0.98Ca 300 13.22±0.99Cg 17.48±0.56Be 22.48±3.06Ce 30.73±1.58Cd 36.89±0.89Cc 49.30±1.91Cb 50.72±0.63Cb 85.69±5.08Ba 330 16.34±0.61Bg 22.56±0.72Af 46.11±1.42Ae 52.29±4.59Bd 51.15±0.40Bd 77.90±1.00Ab 65.27±1.67Bc 114.14±3.61Aa 360 21.61±0.77Ag 23.11±0.19Ag 32.02±0.70Bf 61.85±0.42Ad 85.37±4.89Ab 56.44±0.86Be 80.20±1.92Ac 89.56±0.89Ba 390 6.93±0.53Df 16.70±1.39Be 18.00±0.73De 23.61±0.89Dcd 21.00±2.54Dd 25.81±1.61Ec 37.72±1.22Db 65.06±2.96Ca
【參考文獻】:
期刊論文
[1]氮沉降對貝加爾針茅草原土壤酶活性的影響[J]. 劉紅梅,周廣帆,李潔,王麗麗,王慧,楊殿林. 生態(tài)環(huán)境學報. 2018(08)
[2]氮添加對貝加爾針茅草原植物和土壤化學計量特征的影響[J]. 劉紅梅,李潔,王麗麗,趙建寧,王慧,楊殿林. 草業(yè)學報. 2018(07)
[3]青藏高原退化高寒草地土壤氮礦化特征以及影響因素研究[J]. 王學霞,董世魁,高清竹,張勇,胡國錚,羅文蓉. 草業(yè)學報. 2018(06)
[4]長期氮添加對貝加爾針茅草原土壤微生物群落多樣性的影響[J]. 劉紅梅,張海芳,皇甫超河,李潔,周廣帆,楊殿林. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報. 2017(04)
[5]不同氮水平下間作對玉米土壤硝化勢和氨氧化微生物數(shù)量的影響[J]. 呂玉,周龍,龍光強,湯利. 環(huán)境科學. 2016(08)
[6]模擬氮沉降對內(nèi)蒙古克氏針茅草原N2O排放的影響[J]. 楊涵越,張婷,黃永梅,段雷. 環(huán)境科學. 2016(05)
[7]氮磷添加對內(nèi)蒙古溫帶典型草原凈氮礦化的影響[J]. 羅親普,龔吉蕊,徐沙,寶音陶格濤,王憶慧,翟占偉,潘琰,劉敏,楊麗麗. 植物生態(tài)學報. 2016(05)
[8]寧南山區(qū)林地土壤原位礦化過程中碳氮轉化耦合特征[J]. 倪銀霞,黃懿梅,牛丹,趙彤,閆浩,蔣躍利. 環(huán)境科學. 2015(09)
[9]氮素添加對黃土高原典型草原土壤氮礦化的影響[J]. 鄒亞麗,牛得草,楊益,文海燕,傅華. 草地學報. 2014(03)
[10]模擬氮沉降對石櫟和苦櫧幼苗土壤呼吸的影響[J]. 李凱,江洪,由美娜,曾波. 生態(tài)學報. 2011(01)
本文編號:3598735
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