闫玉龙:氮沉降对藏北高山嵩草草甸N2O排放和氮去向的影响研究论文

闫玉龙:氮沉降对藏北高山嵩草草甸N2O排放和氮去向的影响研究论文

本文主要研究内容

作者闫玉龙(2019)在《氮沉降对藏北高山嵩草草甸N2O排放和氮去向的影响研究》一文中研究指出:自工业革命以来,人类活动导致大气氮沉降量大幅增加。近年来,由于区域经济发展和大气氮素(N)远距离传输,使得青藏高原大气氮沉降量逐年上升。青藏高原高寒草甸土壤氮素含量贫乏,氮沉降量的增加将直接导致土壤可利用氮含量的提高,从而对高寒草甸生态系统生产力、群落结构以及土壤氧化亚氮(N2O)排放等产生一系列影响,进而影响生态系统氮循环过程。了解氮素在高寒草甸生态系统各个氮库(土壤、植物和土壤排放N2O气体)的去向,可以提高氮沉降对高寒草甸氮素循环影响的认识,也为高寒草甸适应性管理提供理论依据。本研究在藏北高寒草甸生态系统开展了连续5年的模拟氮沉降野外控制实验(添加NH4NO3,氮沉降量分别为0,7,20,40 kg N ha-1yr-1,共4个梯度)和1年的15N稳定同位素标记实验,系统开展了氮沉降条件下高寒草甸土壤养分和土壤微生物、植被群落特征、土壤N2O排放特征及外源添加氮素去向的研究,取得了以下主要结果:(1)氮沉降增加了高寒草甸土壤铵态氮(NH4-N)和硝态氮(NO3-N)含量,提高了土壤全碳(TC)含量,对土壤微生物碳(MBC)、微生物氮(MBN)和微生物碳氮比(MBC:MBN)都有明显的促进作用(P<0.05)。氮沉降降低了高寒草甸土壤pH值、反硝化微生物(nirS和nirK基因)固氮螺菌属和芽生杆菌属微生物的相对丰度(P<0.05)。(2)氮沉降对高寒草甸豆科植物丰富度有促进作用(P<0.05),对禾草类植物物种丰富度没有显著的影响(P>0.05);N7(7 kg N ha-1yr-1)和N20(20 kg N ha-1yr-1)处理杂类草丰富度分别增加了26%和19%,N40(40 kg N ha-1yr-1)处理杂类草丰富度下降了18%。氮沉降处理下高寒草甸植物高度、盖度和生物量均有不同程度增加(P<0.05)。氮沉降对高寒草甸植物碳(C)含量无显著影响(P>0.05),增加了氮(N)含量,进而降低了植物碳氮比(C/N)比。氮沉降增加了地上碳库和地上氮库,降低了氮素吸收效率和氮素利用效率(P<0.05)。(3)氮沉降增加了高寒草甸生长季、冬季和春季冻融期N2O通量。生长季N2O通量显著高于冬季和春季冻融期(P<0.05),生长季N2O排放量在全年排放量中占主导地位(60.7%);高氮沉降处理下生长季N2O排放量对全年排放量的贡献率显著提高(P<0.05)。高寒草甸N2O通量与土壤NH4-N和NO3-N含量、微生物碳和微生物氮含量、禾草类植物比例和豆科植物生物量呈显著正相关关系,与杂类草比例、固氮螺菌属和芽生杆菌属微生物的相对丰度呈显著负相关关系(P<0.05)。(4)随着氮沉降量的增加高寒草甸生态系统15N总回收率下降,氮素损失率增加。高寒草甸生态系统15N总回收率为37.2%-43.0%,土壤15N回收率为23.7%-28.6%,植物15N回收率为12.3%-14.4%,N2O气体的15N回收率为0.01%-0.02%。三种植物功能群中禾草类植物15N回收率最大,杂类草次之,豆科植物最小。随着氮沉降量的增加N2O气体和禾草类植物15N回收率增加。综上所述,本研究阐明了高寒草甸土壤N2O排放特征及氮沉降对N2O排放的影响机制,明确了外源氮素在高寒草甸生态系统的去向,更加准确地预测未来高寒草甸生态系统对氮沉降增加的响应,具有重要科学意义。

Abstract

zi gong ye ge ming yi lai ,ren lei huo dong dao zhi da qi dan chen jiang liang da fu zeng jia 。jin nian lai ,you yu ou yu jing ji fa zhan he da qi dan su (N)yuan ju li chuan shu ,shi de qing cang gao yuan da qi dan chen jiang liang zhu nian shang sheng 。qing cang gao yuan gao han cao dian tu rang dan su han liang pin fa ,dan chen jiang liang de zeng jia jiang zhi jie dao zhi tu rang ke li yong dan han liang de di gao ,cong er dui gao han cao dian sheng tai ji tong sheng chan li 、qun la jie gou yi ji tu rang yang hua ya dan (N2O)pai fang deng chan sheng yi ji lie ying xiang ,jin er ying xiang sheng tai ji tong dan xun huan guo cheng 。le jie dan su zai gao han cao dian sheng tai ji tong ge ge dan ku (tu rang 、zhi wu he tu rang pai fang N2Oqi ti )de qu xiang ,ke yi di gao dan chen jiang dui gao han cao dian dan su xun huan ying xiang de ren shi ,ye wei gao han cao dian kuo ying xing guan li di gong li lun yi ju 。ben yan jiu zai cang bei gao han cao dian sheng tai ji tong kai zhan le lian xu 5nian de mo ni dan chen jiang ye wai kong zhi shi yan (tian jia NH4NO3,dan chen jiang liang fen bie wei 0,7,20,40 kg N ha-1yr-1,gong 4ge ti du )he 1nian de 15Nwen ding tong wei su biao ji shi yan ,ji tong kai zhan le dan chen jiang tiao jian xia gao han cao dian tu rang yang fen he tu rang wei sheng wu 、zhi bei qun la te zheng 、tu rang N2Opai fang te zheng ji wai yuan tian jia dan su qu xiang de yan jiu ,qu de le yi xia zhu yao jie guo :(1)dan chen jiang zeng jia le gao han cao dian tu rang an tai dan (NH4-N)he xiao tai dan (NO3-N)han liang ,di gao le tu rang quan tan (TC)han liang ,dui tu rang wei sheng wu tan (MBC)、wei sheng wu dan (MBN)he wei sheng wu tan dan bi (MBC:MBN)dou you ming xian de cu jin zuo yong (P<0.05)。dan chen jiang jiang di le gao han cao dian tu rang pHzhi 、fan xiao hua wei sheng wu (nirShe nirKji yin )gu dan luo jun shu he ya sheng gan jun shu wei sheng wu de xiang dui feng du (P<0.05)。(2)dan chen jiang dui gao han cao dian dou ke zhi wu feng fu du you cu jin zuo yong (P<0.05),dui he cao lei zhi wu wu chong feng fu du mei you xian zhe de ying xiang (P>0.05);N7(7 kg N ha-1yr-1)he N20(20 kg N ha-1yr-1)chu li za lei cao feng fu du fen bie zeng jia le 26%he 19%,N40(40 kg N ha-1yr-1)chu li za lei cao feng fu du xia jiang le 18%。dan chen jiang chu li xia gao han cao dian zhi wu gao du 、gai du he sheng wu liang jun you bu tong cheng du zeng jia (P<0.05)。dan chen jiang dui gao han cao dian zhi wu tan (C)han liang mo xian zhe ying xiang (P>0.05),zeng jia le dan (N)han liang ,jin er jiang di le zhi wu tan dan bi (C/N)bi 。dan chen jiang zeng jia le de shang tan ku he de shang dan ku ,jiang di le dan su xi shou xiao lv he dan su li yong xiao lv (P<0.05)。(3)dan chen jiang zeng jia le gao han cao dian sheng chang ji 、dong ji he chun ji dong rong ji N2Otong liang 。sheng chang ji N2Otong liang xian zhe gao yu dong ji he chun ji dong rong ji (P<0.05),sheng chang ji N2Opai fang liang zai quan nian pai fang liang zhong zhan zhu dao de wei (60.7%);gao dan chen jiang chu li xia sheng chang ji N2Opai fang liang dui quan nian pai fang liang de gong suo lv xian zhe di gao (P<0.05)。gao han cao dian N2Otong liang yu tu rang NH4-Nhe NO3-Nhan liang 、wei sheng wu tan he wei sheng wu dan han liang 、he cao lei zhi wu bi li he dou ke zhi wu sheng wu liang cheng xian zhe zheng xiang guan guan ji ,yu za lei cao bi li 、gu dan luo jun shu he ya sheng gan jun shu wei sheng wu de xiang dui feng du cheng xian zhe fu xiang guan guan ji (P<0.05)。(4)sui zhao dan chen jiang liang de zeng jia gao han cao dian sheng tai ji tong 15Nzong hui shou lv xia jiang ,dan su sun shi lv zeng jia 。gao han cao dian sheng tai ji tong 15Nzong hui shou lv wei 37.2%-43.0%,tu rang 15Nhui shou lv wei 23.7%-28.6%,zhi wu 15Nhui shou lv wei 12.3%-14.4%,N2Oqi ti de 15Nhui shou lv wei 0.01%-0.02%。san chong zhi wu gong neng qun zhong he cao lei zhi wu 15Nhui shou lv zui da ,za lei cao ci zhi ,dou ke zhi wu zui xiao 。sui zhao dan chen jiang liang de zeng jia N2Oqi ti he he cao lei zhi wu 15Nhui shou lv zeng jia 。zeng shang suo shu ,ben yan jiu chan ming le gao han cao dian tu rang N2Opai fang te zheng ji dan chen jiang dui N2Opai fang de ying xiang ji zhi ,ming que le wai yuan dan su zai gao han cao dian sheng tai ji tong de qu xiang ,geng jia zhun que de yu ce wei lai gao han cao dian sheng tai ji tong dui dan chen jiang zeng jia de xiang ying ,ju you chong yao ke xue yi yi 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自内蒙古大学的闫玉龙,发表于刊物内蒙古大学2019-08-13论文,是一篇关于氮沉降论文,藏北高寒草甸论文,物种丰富度论文,氮素吸收和利用效率论文,排放论文,氮去向论文,内蒙古大学2019-08-13论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自内蒙古大学2019-08-13论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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