【摘要】：土壤總硝化過程和土壤呼吸作用與溫室氣體的排放與消耗密切相關(guān),具有十分重要的意義。目前對于土壤碳氮過程的研究多集中于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng),對于人工栽培草地的土壤總硝化速率與土壤呼吸的協(xié)同研究內(nèi)容較少。本研究的目的和意義在于通過對人工栽培草地碳氮過程及組分的相關(guān)研究,探索和發(fā)現(xiàn)土壤溫室氣體排放及碳氮循環(huán)的機(jī)制。本研究采用Ba PS(氣壓過程分離系統(tǒng)),是較新型的研究碳氮轉(zhuǎn)化規(guī)律的方法,在一個(gè)處于溫度恒定且與外界有較低溫度交換的密封閉合空間內(nèi),通過對壓力和氣體濃度變化的測定,求得土壤的總硝化過程以及土壤呼速率各項(xiàng)數(shù)量值。通過試驗(yàn)西北干旱區(qū)種植不同多年生人工牧草(冷地早熟禾、垂穗披堿草、紅豆草、紫花苜蓿及無作物種植為對照)的土壤在生長季總硝化速率空間垂直變化的動(dòng)態(tài),即對不同深度土層的土壤的總硝化作用、土壤呼吸速率的測定,以及不同深度土層的含水量進(jìn)行測定,研究了土壤季節(jié)性變化、土壤含水量與土壤總硝化作用以及土壤呼吸速率的相互關(guān)系。并測定了不同深度土壤全氮和土壤有機(jī)碳的含量的分布,通過研究不同深度土壤全氮和土壤有機(jī)碳分布規(guī)律,說明碳氮含量與硝化-反硝化作用與土壤呼吸之間的相關(guān)性,并分析土壤總硝化作用與土壤呼吸之間的相關(guān)性。本試驗(yàn)取得以下主要研究結(jié)果:1不同種人工栽培牧草的土壤總硝化速率隨季節(jié)的變化,受土壤季節(jié)性變化以及土壤含水量的影響較大。生長季的中后期土壤的總硝化速率有明顯降低,隨著土層深度的逐漸增加,土壤的總硝化速率也隨之減弱。土壤呼吸作用也和總硝化速率的變化呈現(xiàn)一直的趨勢,隨著生長季的來臨呈先增加,9月時(shí)土壤總硝化速率以及土壤呼吸的速率都達(dá)到最大值,并且在11月時(shí)二者都逐漸降低。2土壤全氮和土壤有機(jī)碳的分布規(guī)律也呈現(xiàn)隨著土壤深度的變化逐層遞減的趨勢。土壤全氮含量與土壤總硝化速率呈顯著正相關(guān),土壤呼吸作用與土壤有機(jī)碳含量呈的正相關(guān)性。土壤總硝化速率和土壤呼吸呈顯著正相關(guān)。不同種人工栽培牧草地的土壤總硝化速率與土壤呼吸隨著土壤深度的增加逐漸降低。此外,不同種人工栽培牧草的全氮含量以及土壤有機(jī)碳的含量不同時(shí)期的分布及變化趨勢也一致。3豆科牧草的土壤呼吸速率作用普遍高于禾本科牧草,且均在7月出現(xiàn)最大值,之后隨著季節(jié)的變化逐漸遞減。隨著季節(jié)的變化,不同土層的土壤有機(jī)碳的含量逐漸增加,其中垂穗披堿草土壤有機(jī)碳含量最高,紅豆草草地土壤有機(jī)碳含量高于紫花苜蓿。種植多年生牧草的土壤具有較高的土壤有機(jī)碳含量且與土壤呼吸作用具有較顯著相關(guān)。4土壤總硝化作用和土壤呼吸是土壤碳氮循環(huán)及土壤溫室氣體排放的重要影響因素,與土壤呼吸作用的值密切相關(guān)。對不同種供試材料在不同時(shí)期的土壤總硝化作用和土壤呼吸速率的比較發(fā)現(xiàn),種植不同種牧草的土壤總硝化作用和土壤呼吸作用均呈現(xiàn)線型相關(guān)趨勢。
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【學(xué)位授予單位】：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S812.2

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本文編號：2471985