牧鸡密度与施肥后效对沙质草地碳、氮过程及植物多样性的影响

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1、密级：中国科学院大学UniversityofChineseAcademyofSciences硕士学位论文二零一三年六月一苓一二平／、月m'vom2帅3帆7㈣删0mlm4409眦plantdiversityinaSandYgraSSIandByShengnanShiADissertationSubmittedtoTheUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofEngineerin

2、gInstituteofAppliedEcology,ChineseAcademyofSciencesJune，2013致谢时光飞逝，转眼又到了毕业季。回首三年的硕士生活，我在学习、科研和生活上得到了众多老师、同学和朋友们的帮助、支持和指导。在此，谨向他们致以我最诚挚的谢意!首先，衷心感谢我的导师于占源副研究员。作为于老师的开门弟子，我感到非常荣幸。在攻读硕士学位期间，老师在学习和生活方面都给予了我大量的关怀和指导。老师热爱科学、治学严谨，在论文开题、野外实验、中期报告、论文撰写等方面，都言传身教、悉心教导，大大提高了我

3、的科研能力。在文章写作上，无论是内容还是格式方面，于老师都字斟旬酌，认真负责。在此祝愿老师工作顺利、家庭幸福。感谢曾德慧研究员。曾老师虚怀若谷、平易近人，热爱科研，每当有新的idea时都与我们分享讨论。特别是曾老师严谨的治学态度，精益求精的工作作风，使我在今后的学习和工作中都会受益良多。感谢姜凤岐研究员。姜先生在我的实验设计、开题、中期、论文撰写等方面提出许多宝贵意见。姜先生是我国农田防护林学科的主要开创者之一，他学识渊博、治学严谨、学术造诣精深，年逾古稀仍每天坚持学术研究。衷心祝福姜先生身体健康。感谢范志平教授在我论文

4、开题、中期过程中提出的宝贵意见，感谢赵琼副研究员和胡亚林副研究员在实验设计、数据分析、论文撰写等过程中的建议与帮助，感谢艾桂艳和李晶石两位实验室工作人员在室内分析中的付出和帮助，感谢斯琴毕力格在野外工作中的帮助。感谢汪思龙、孔垂华、王清奎、陈楚莹、方运霆等老师，他们在论文开题报告和中期考核过程中提出了许多宝贵意见和建议。感谢孙学凯、高永超、赵蕾、毛兵、王琼、林贵刚、闫加亮、李慧超、李胜男、高洪翠、王泓泉、林力涛等林业生态工程组的兄弟姐妹们。感谢他们在三年硕士生活和学习上的关心和支持。感谢研究生部的陈梅、付彬、叶汉峰等老师

5、的关怀和帮助。牧鸡密度与施肥后效对沙质草地碳、氮过程及植物多样性的影响感谢2010级硕士班的全体同学，和他们在一起度过了三年快乐时光，祝大家在今后的学习、生活中一切顺利。最后感谢我的家人和亲人对我学业的支持与鼓励，他们始终是我最坚强的后盾，是我不断进取的最大动力。史胜南2013年6月摘要针对传统放牧不合理问题以及前期研究的生产力恢复的主要限制因子为氮元素的结果，本文以科尔沁沙质草地为研究对象，开展草地牧鸡密度实验，探讨牧鸡密度与取样时间对主要土壤碳过程和氮素周转的影响；开展氮添加停止实验，调查连续5年施氮(20gNm‘2

6、year-1)样地停止施氮后草地生态系统物种组成与多样性的动态变化，研究土壤pH值、土壤无机氮含量、潜在净氮矿化、硝化速率及微生物生物量对施氮停止4年后的响应程度，得到以下主要结果：(1)牧鸡密度Dl(10羽200m之)、D2(10羽400m’2)显著增加了8月、10月土壤潜在净氮矿化、硝化速率，牧鸡密度D3(10羽600m‘2)、D4(10羽800m’2)对土壤潜在净氮矿化、硝化速率的影响在各取样时间点差异均不显著；牧鸡提高了土壤硝态氮含量、土壤潜在净氮矿化(0．24．0．6mgkgdd。1)、硝化速率(0．28．0．

7、65mgkgodo)，对土壤铵态氮含量的影响不显著；土壤无机氮含量、潜在净氮矿化、硝化速率对取样时间的响应均达到显著水平，对牧鸡密度与取样时间交互作用的响应不显著。牧鸡样地微生物生物量碳、微生物生物量碳／氮分别降低7．4％．30．9％和11．5％．36．5％；牧鸡密度对土壤呼吸、可溶性有机碳的影响差异均不显著；取样时间及牧鸡密度对土壤呼吸有显著的交互作用。牧鸡可以增加土壤的供氮能力，且随牧鸡密度的增加呈上升趋势，最适牧鸡密度为250．500羽hm～。(2)氮添加停止后，相对Shannon指数、相对Simpson指数年间变

8、化差异不显著；相对物种丰富度表现出随停止施肥年限的增加而升高的趋势；相对高度和盖度随停止施肥年限的增加表现出降低的趋势；地上生物量与对照差异不显著。停止施肥后物种组成发生了变化，优势种的优势度由2008年的66．2％降低为2011年的57．5％。一年生植物的重要值均高于对照，但停止施肥3年后处理间差异不显著；多年生植