高寒生态脆弱区不同扰动生境草地植被及土壤无机氮变化特征-论文.pdf

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1、第23卷第4期草业学报245——252Vo1．23，No．4ACTAPRATACULTURAESINICA2014年8月高寒生态脆弱区不同扰动生境草地植被及土壤无机氮变化特征张玉霞，姚拓，王国基，马文文，马文彬(甘肃农业大学草业学院草业生态系统教育部重点实验室，甘肃兰州730070)摘要：为了解不同干扰生境下高寒生态脆弱区草地植被、土壤无机氮素含量变化特征，以天祝高寒草地为对象，选取3种干扰生境(围栏内天然草地、围栏外天然草地以及牧道)，测定和分析不同季节、不同土壤深度铵态氮和硝态氮含量变化特征。结果表明，不同干扰生境，地上植物种类、盖度、高度及生物量等变化明显；

2、相同土层深度，铵态氮、硝态氮含量表现为围栏内>围栏外>牧道。相同干扰生境土壤铵态氮、硝态氮含量随土层深度增加而降低，且变化幅度较大，O～10cm与2o～30cm土层间差异显著；土壤铵态氮、硝态氮含量从4月到1O月呈现先增加后减少的趋势，并在8月出现峰值，围栏内土壤铵态氮含量8月与1o月无显著差异，围栏外土壤硝态氮含量1O月升高。3种干扰生境下铵态氮、硝态氮同地上生物量之间均呈正相关关系。关键词：高寒草地；植被；铵态氮；硝态氮；空间动态；季节动态中图分类号：$812．29文献标识码：A文章编号：1004—5759(2014)04—0245—08DoI：10．1168

3、6／cyxb20140430生态脆弱区(生态交错区)是两种不同类型生态系统交界过渡区域。高寒生态脆弱区则是不同类型生态系统交界过渡区域出现在了海拔较高地区-1]。高寒生态脆弱区生态系统结构简单、稳定性差、生产力水平低、易受外界因子干扰、修复能力弱，植被主要优势种以寒旱丛生禾草为主，并混生有不同数量的高原灌丛、垫伏植物及毒草，总盖度较低_2]。人类活动的干扰亦可造成高寒草地的退化，导致地表下垫面的改变，区域水热循环过程失衡，加速草地的退化演替进程口]。长期持续性过度放牧干扰造成了不同程度草地退化，地上植物量和草地植被总盖度随着草地退化程度加剧而逐渐降低。植物群落优势

4、种嵩草(Kobresiaspp．)、珠芽蓼(Polygonumviviparum)等逐渐被多茎委陵菜(Potentillaemulticaulis)、棘豆(Oxytropisspp．)、龙胆(Gentianaspp．)和马先蒿(Pedicu—larisspp．)等毒杂草代替，同时其他毒草伴随生长。土壤含氮化合物主要以有机态存在，无机态氮一般占全氮1～5。但有机态氮大部分必须经过土壤微生物的转化作用形成无机态氮，才能被植物吸收利用。无机态氮主要存在形式是硝态氮(NO。N)、铵态氮(NH一N)，有时有少量亚硝态氮存在，是植物直接吸收利用的重要地下氮素宝库，在农、林业可

5、持续发展中扮演重要角色。有机氮经微生物氨化作用，可以释放出氨，氨可以进一步转化为铵，形成铵态氮。同时，在适宜条件下，铵态氮可以经微生物硝化作用转化为硝酸盐，形成硝态氮。已有研究表明，植物能吸收利用的氮素形态有硝态氮、铵态氮、亚硝态氮、单质态氮以及一些可溶性有机含氮化合物[4]。土壤中氮素经根系吸收进入植物体内，但作物能否高效吸收氮素与根系性状有密切联系[5]。无论低氮或高氮环境中，植物根系都形成了特有的适应机制吲。土壤铵态氮、硝态氮不断被植物吸收利用，养分被转移，植被盖度越大，被利用的养分也越多。李贵才等[7认为不同生态系统的植被类型、微生物种类差异是导致土壤矿化

6、量变化的原因。硝态氮含量季节变化趋势差异性大，随土层加深差异越来越不明显，反映了植被类型对表层土壤氮素季节动态变化起到决定性作用l_8】。因此其土壤铵、硝态氮含量高低受有机质含量、微生物种类和土壤环境条件如土壤温度、湿度和盐碱度等诸多因素影响。颜淑云等对玛曲高寒草地不同利用方式下土壤氮素含量特征进行了研究，土壤无机氮与全氮线性相收稿日期：201308—22；改回日期：2013-0911基金项目：国家自然基金(31360584)，甘肃省农业科技创新项目(GNCX一2012—45)和现代农业产业技术体系(CARS-35)资助。作者简介：张玉霞(1988)，女，甘肃镇原

7、人，在读硕士。E—mail：229851536@qq．com*通讯作者。E—mail：yaotuo@gsau．edu．crl246ACTAPRATACULTURAESINICA(2014)Vo1．23，No．4关，土壤全氮与铵态氮、硝态氮也呈线性关系。史作民等妇对内蒙古鄂尔多斯地区4个植物群落类型的土壤碳氮特征进行研究。李荣等对沙丘固定过程中土壤铵态氮和硝态氮的时空变化进行分析，发现土壤紧实可以减少硝态氮的淋失，但影响了微生物活动，间接影响铵、硝态氮含量。胡璐等¨8对中国北方蒙古干旱半干旱区土壤铵态氮分布及其环境控制因素进行分析，发现随着土壤pH值的升高，其表层铵

8、态氮含量减