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生态学杂志 2022年第2期41卷 218-226页

作者：陈亮蔡咏欣雷惠敏齐晓旭林俊均廖伟黄子玄中南林业科技大学生命科学与技术学院长沙410004

菌根真菌能促进植物获取氮素从而调节土壤氮循环过程,但不同类型菌根影响土壤氮循环的特征尚待更多研究。本试验选择中国亚热带典型次生林植被,设置丛枝菌根(AM)和外生菌根(ECM)树种优势样地,对比分析两种菌根类型森林土壤氮状态的差异... 详细信息

菌根真菌能促进植物获取氮素从而调节土壤氮循环过程,但不同类型菌根影响土壤氮循环的特征尚待更多研究。本试验选择中国亚热带典型次生林植被,设置丛枝菌根(AM)和外生菌根(ECM)树种优势样地,对比分析两种菌根类型森林土壤氮状态的差异,以探究菌根类型影响土壤氮循环的可能作用机制。结果表明,AM与ECM森林的土壤总氮和铵态氮(NH_(4)^(+)-N)含量均无显著差异(P>0.05),但AM森林土壤可溶性有机氮和硝态氮(NO_(3)^(-)-N)含量都显著高于ECM森林土壤(P1,而ECM的NO_(3)^(-)/NH_(4)^(+)氮饱和而ECM不足。氮转化速率测定表明,AM森林有机土层的净氮硝化速率是ECM的3.2倍,且与硝态氮含量呈显著正相关(P氮循环相对快速的主要原因。本研究发现,AM森林土壤硝态氮淋失风险高于ECM森林,证实了“菌根养分经济理论”同样适用于亚热带森林,这对于全球变化下该区域森林土壤氮循环模型预测与发展,以及科学指导森林植被恢复具有理论意义。

关键词：菌根养分经济无机氮净氮转化速率

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生物土壤结皮土壤氮素垂直分布特征及与土壤质量的关系

生物土壤结皮土壤氮素垂直分布特征及与土壤质量的关系

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作者：刘朝红新疆农业大学

学位级别：硕士

生物土壤结皮是荒漠生态系统的重要组成部分,对荒漠土壤的稳定和功能具有极其重要的作用。因此,生物土壤结皮的发育对土壤氮素垂直分布、转化的影响以及这种变化与土壤质量的关系值得探究,明确生物土壤结皮土壤氮素的分布、转化与土壤... 详细信息

生物土壤结皮是荒漠生态系统的重要组成部分,对荒漠土壤的稳定和功能具有极其重要的作用。因此,生物土壤结皮的发育对土壤氮素垂直分布、转化的影响以及这种变化与土壤质量的关系值得探究,明确生物土壤结皮土壤氮素的分布、转化与土壤质量的关系,对整体评价荒漠土壤质量以及掌握退化沙漠生态系统管理和生态恢复均具有重要意义。本研究以中国最大固定半固定沙漠-古尔班通古特沙漠为研究区域,不同类型生物土壤结皮（藻-地衣和藓类）为研究对象,原位设定3.0 g Nma（N3）的短时段脉冲实验,通过测定不同形态氮素、氮转化速率,分析生物土壤结皮发育对土壤氮素的转化和分布的影响,探析生物土壤结皮发育下土壤氮素转化与环境因子的关系,通过计算土壤质量指数,阐述外来人工氮增加对生物土壤结皮下土壤质量的影响,评估生物土壤结皮对外来氮的缓冲效应。主要结论如下:（1）结皮层各形态氮素含量和各土壤酶活性显著高于其下层土壤,结皮层和结皮下各层土壤氮库整体上表现为藓类结皮>藻-地衣混生结皮>裸沙;土壤氮库各形态氮素含量和土壤酶活性在垂直分布上均呈现先显著下降（0–20 cm）后稳定（20–100 cm）的趋势;在20-30 cm土层,除裸沙的无机氮、铵态氮以及藻-地衣混生结皮的硝态氮外,其余速效氮（无机氮、硝态氮、铵态氮）含量具有增加的特点。土壤氮库与脲酶、亮氨酸氨基酶、电导率、总磷和有机碳呈正相关,与p H、土壤含水率呈负相关,同时不同氮素形态之间也存在显著相关性。（2）土壤净氨化速率和土壤净氮矿化速率均呈现先显著下降（0–5 cm）后稳定（5–100 cm）的趋势;土壤净硝化速率呈现先显著下降（0–10 cm）后稳定（10–100 cm）的趋势;不同类型生物土壤结皮的土壤净硝化速率在结皮层表现为藓类结皮>藻-地衣结皮,且结皮层氮转化速率显著大于下层土壤。土壤净硝化速率、净氨化速率以及净氮矿化速率与p H、土壤含水率具有显著的负相关（p裸沙,其余土层趋于稳定;氮添加后土壤质量指数整体上表现为裸沙>藻-地衣混生和藓类结皮,结皮层土壤质量指数显著高于其下层土壤。氮添加显著提高了裸沙、藻-地衣和藓类结皮的土壤质量指数。自然条件下的裸沙土壤质量指数在5–20 cm土层呈降低趋势,其余土层趋于稳定;藻-地衣和藓类结皮的土壤质量指数从结皮层到0–30 cm土层呈稳定趋势;氮添加下裸沙土壤质量指数呈现出先下降（0–5 cm）后稳定（5–10 cm）再下降（10–20 cm）最后趋于稳定（20–30 cm）的趋势;藻-地衣混生和藓类结皮的土壤质量在0–30 cm呈现稳定趋势。生物土壤结皮的发育,促进了土壤氮库氮素的积累,其对土壤氮库的影响范围主要集中在表层土壤0–30 cm范围,对土壤更深层氮库含量的影响较小;生物土壤结皮土壤氮转化速率的影响主要集中在表层土壤0–10 cm范围,对深层土壤的影响较小;生物土壤结皮不仅促进了荒漠土壤质量,极大的缓解了外来人工氮对荒漠土壤质量的影响,其对外来氮存在缓冲效应。生物土壤结皮的发育促进了土壤养分的积累,减缓了氮污染,提高了其土壤质量,对荒漠生态系统土壤养分固持、质量提高以及减缓氮污染具有极其重要的作用。

关键词：生物土壤结皮氮素脉冲土壤质量古尔班通古特沙漠净氮转化速率氮素

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干热河谷与非干热河谷土壤氮转化过程对比研究

干热河谷与非干热河谷土壤氮转化过程对比研究

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作者：关健云南大学

学位级别：硕士

氮是植物生长和光合作用必须的元素,在退化生态恢复过程中,植物对氮吸收增强,氮素往往成为影响植被恢复的关键因素。在激烈的水热矛盾影响下,干热河谷成为我国西南地区最为典型的脆弱生态系统,一旦遭到破坏,很难恢复。而该地区退化生态... 详细信息

氮是植物生长和光合作用必须的元素,在退化生态恢复过程中,植物对氮吸收增强,氮素往往成为影响植被恢复的关键因素。在激烈的水热矛盾影响下,干热河谷成为我国西南地区最为典型的脆弱生态系统,一旦遭到破坏,很难恢复。而该地区退化生态系统恢复,是西南地区生态恢复工程的重点和难点。开展干热河谷地区土壤氮循环的研究,可以为该地区土地资源整合,生态恢复工程提供理论参考。本论文通过对典型干热河谷和非干热河谷区不同土地利用类型的土壤氮转化过程、微生物氮利用效率的对比研究,阐明了干热条件下土壤净氮转化和初级氮转化过程对不同土地利用类型的响应。进而评估了干热河谷供氮能力和保氮能力。主要结论如下:(1)干热河谷土壤有机碳和总氮均低于非干热河谷,干热河谷无机氮以铵态氮为主。非干热河谷土壤有机碳(19.69g/kg)比干热河谷(15.97g/kg)高出23.2%;非干热河谷土壤总氮(1.82g/kg)比干热河谷(1.37g/kg)高出33.1%。干热河谷土壤无机氮的存在形态以铵态氮为主,占土壤无机氮的88.4%,而非干热河谷铵态氮和硝态氮比例相当,铵态氮占比为60.3%。有机碳和总氮在不同土地利用类型表现出不同,原始林>次生林>灌草地>农地。(2)干热河谷土壤供氮能力弱于非干热河谷。干热河谷地区土壤初级氮矿化速率为1.42mgN·kg-1day-1,而非干热河谷为1.99 mgN·kg-1day-1,非干热河谷高出干热河谷39.8%,证明干热河谷供氮能力弱于非干热河谷。干热河谷初级氮硝化速率为7.15 mgN·kg-1day-1,而非干热河谷为6.94 mgN·kg-1day-1。综合干热河谷氮低矿化、高硝化的特点,表明其氮损失的风险较非干热河谷更大。初级矿化速率随土地利用表现出农地氮能力。(3)干热河谷整体受到氮限制的风险较低。干热河谷微生物氮利用效率为53%,非干热河谷为59.6%。在不同土地利用类型下,干热河谷在次生林和原始林(萨王纳)的微生物氮利用效率低于农地和灌草地,意味着次生林和原始林受到氮限制风险较低;而非干热河谷在原始林阶段微生物氮利用效率较高,受到氮限制的风险较高。我们的研究表明干热河谷和非干热河谷氮循环过程存在显著差异,干热河谷的氮循环过程更加开放,在存在较大的氮流失风险。相反,邻近的非干热河谷表现出受到氮限制的特征。干热河谷的氮循环具有其特殊性,需要格外关注。

关键词：干热河谷土壤氮循环净氮转化速率初级氮转化速率微生物氮利用效率

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添加生物质炭对酸性茶园土壤pH和氮素转化的影响

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茶叶学报 2016年第2期27卷 64-70页

作者：陈玉真王峰吴志丹尤志明王义祥福建省农业科学院茶叶研究所福建福安355015 福建省农业科学院农业生态研究所福建福州350013

采用短期（46d）室内好气培养方法,研究不同茶枝生物质炭添加量对茶园红壤、黄壤pH和氮素净转化速率的影响。生物质炭用量设5个水平：H0（0t·hm-2）、H1（8t·hm-2）、H2（16t·hm-2）、H3（32t·hm-2）、H4（64t·hm-2）,生物质炭来... 详细信息

采用短期（46d）室内好气培养方法,研究不同茶枝生物质炭添加量对茶园红壤、黄壤pH和氮素净转化速率的影响。生物质炭用量设5个水平：H0（0t·hm-2）、H1（8t·hm-2）、H2（16t·hm-2）、H3（32t·hm-2）、H4（64t·hm-2）,生物质炭来源为茶树枝条。结果表明：培养结束时,与不添加生物质炭处理相比（H0）,添加生物质炭处理均可提高2种茶园土壤pH值,红壤增加0.24~1.20个单位,黄壤增加0.26~1.34个单位,pH提高幅度与生物质炭用量呈正相关。添加生物质炭后显著降低了茶园土壤氮矿化量、净氮矿化速率和净硝化速率（P〈0.05）,特别是NO-3-N含量,抑制茶园土壤硝化作用,抑制程度随生物质炭添加量增加而增强。红壤茶园土壤矿质态氮含量、净氮矿化速率及净硝化速率要高于黄壤,黄壤茶园土壤矿质态氮表现为净固持;相同添加量的生物质炭对红壤氮素转化的影响大于黄壤。综上所述,短期培养条件下,生物质炭能显著降低茶园土壤矿质态含量,抑制土壤硝化作用,其抑制效果因生物质炭用量和土壤类型而异。

关键词：茶枝生物质炭酸性茶园土壤 pH值铵态氮硝态氮净氮转化速率

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