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1.
以内蒙古草甸草原、典型草原、荒漠草原3种草原实验区草地植物群落为研究对象, 设置7种氮添加梯度, 分别为CK(0 g N·m-2·a-1)、N1(5 g N·m-2·a-1)、N2(10 g N·m-2·a-1)、N3(15 g N·m-2·a-1)、N4(20 g N·m-2·a-1)、N5(25 g N·m-2·a-1)、N6(30 g N·m-2·a-1),应用单因素方差分析(One-way ANOVA)方法研究不同浓度梯度氮添加下不同草原类型区植被生物量、土壤碳氮差异及其影响因素。结果表明:1)氮添加并未对3种草原类型地下生物量产生显著影响(P>0.05),但显著提高了草甸草原和荒漠草原地上生物量(P<0.05),且本研究初步判断在N3添加时接近饱和阈值, 整体上氮添加使内蒙古草原总生物量平均增加了29.66%,较干旱的荒漠草原对氮添加的响应较为明显。施氮肥使草甸草原的根冠比显著降低(P<0.05),典型草原根冠比在N3处理下显著增加(P<0.05),但对荒漠草原影响不显著(P>0.05)。2)选择不同土层(0~10 cm、10~30 cm)分析氮添加对3种草地类型土壤有机碳、全氮含量的影响, 结果显示氮添加对草甸草原土壤碳氮含量没有显著影响(P>0.05),对典型草原和荒漠草原土壤碳氮含量存在显著影响(P<0.05),且0~10 cm土层对施氮的响应更明显。3)施氮条件下地上生物量与土壤C/N、年均降水显著相关(P<0.01),地下生物量、总生物量均与土壤全氮含量、有机碳含量、土壤C/N、年均温、年均降水显著相关(P<0.01)。总的来说,不同类型的草地生态系统生物量及土壤碳氮含量对施肥的响应存在差异,这意味着草地恢复与管理过程中需要对养分的添加作用进行考虑。  相似文献   

2.
本研究依托山西右玉黄土高原赖草(Leymus secalinus)草地2017年建立的氮(Nitrogen, N)添加梯度试验平台(0~32 g·m-2·a-1),探究N添加对优势植物赖草叶片养分[N、磷(Phosphorus, P)、钾(Potassium, K)]、非结构性碳水化合物、结构性碳水化合物和防御性化合物含量的影响。结果表明:N素输入显著提高叶片N,K含量和N∶K和N∶P比值,降低叶片P含量和P∶K比值;N素输入显著降低叶片非结构性碳水化合物和结构性碳水化合物含量;N素输入显著增加叶片总酚、单宁和黄酮类化合物含量;PCA分析表明低N(≤8 g·m-2·a-1)和高N(>8 g·m-2·a-1)输入下赖草叶片性状存在显著差异,土壤无机N含量、土壤有效N∶P和N∶K是其主要影响因子。以上结果表明N素输入改变了盐渍化草地赖草叶片养分-碳组分-防御性化合物的分配策略。  相似文献   

3.
为研究青藏高原湿草甸土壤氮组分对氮添加程度的响应规律,分析氮素大量输入生态系统后可能产生的环境和生态问题,本研究以青藏高原东北边缘碌曲县尕海-则岔国家自然保护区境内的湿草甸土壤为研究对象,设置空白对照(CK,0 g·m-2)、低浓度(N5,5 g·m-2)、中浓度(N10,10 g·m-2)和高浓度(N15,15 g·m-2)4种处理,分析不同氮添加下的土壤氮组分含量(铵态氮、硝态氮、可溶性有机氮)的垂直和季节变化。结果表明:不同氮添加处理均能增加土壤氮组分含量,其增加程度依次为N5>N10>N15>CK;在土壤垂直剖面上,土壤氮组分含量随土层深度增加而降低;在植物生长季内,氮添加处理后的土壤氮组分含量较高值出现在植物生长末期。本研究表明氮添加对青藏高原湿草甸土壤有效氮的增加具有显著促进作用。  相似文献   

4.
为了探究不同放牧强度对荒漠草原土壤碳氮元素的影响,选取内蒙古希拉穆仁荒漠草原为研究对象,分析3种放牧强度(无牧、轻度放牧、重度放牧)对0~50 cm 土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)、全氮(Total nitrogen,TN)、稳定碳、氮同位素(δ13C,δ15N)的影响.结果表明:随着放牧...  相似文献   

5.
外源氮输入和割草是影响草地植被碳、氮库的两个重要因素,外源氮能否补充因割草带走的养分使得植被和土壤碳、氮库保持平衡尚不明确。为了解刈割和氮输入对植被碳、氮库的影响,本研究在内蒙古典型草原设置刈割和5水平氮添加交互试验。结果表明:刈割显著降低了植物生物量和碳、氮库(P < 0.05),氮添加可促进刈割后的生长补偿;氮添加显著提高了植物生物量及碳、氮库(P < 0.05),同时改变了地上、地下部分生物量和碳、氮库的分配;不同水平的氮添加影响植被碳、氮库,当氮添加水平为10 g·m-2·a-1时,植被碳、氮库最高。以上结果表明,刈割与10 g· m-2·a-1氮输入相结合可支持内蒙古典型草原的可持续利用。  相似文献   

6.
放牧是人类利用草原最主要的方式,可影响土壤的理化性质。小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)作为豆科灌木,其邻近土壤养分的变化对会对草地生态系统的结构和功能产生重要的影响。为研究载畜率对荒漠草原小叶锦鸡儿邻近土壤速效养分含量的影响,在内蒙古短花针茅荒漠草原进行放牧实验,共4个载畜率处理(对照CK(0羊单位·hm-2·a-1、轻度放牧LG(0.93羊单位·hm-2·a-1)、中度放牧MG(1.82羊单位·hm-2·a-1)和重度放牧HG(2.71羊单位·hm-2·a-1),在每个小区中选定大小相近的小叶锦鸡儿植株,分为东南西北4个方向,测定植株邻近土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量,分析这些参数之间的变化。结果表明:随载畜率增大,土壤碱解氮含量先升高后降低,速效磷先下降后上升,速效钾含量呈下降趋势。小叶锦鸡儿邻近土壤碱解氮和速效钾含量的平衡点对应的速效磷在LG区呈最小值,土壤速效磷和速效钾含量的平衡点对...  相似文献   

7.
为探究氮沉降背景下放牧对半干旱沙质草地植物功能性状的影响,本试验探究了放牧和短期氮添加(20 g·m-2·a-1)对半干旱沙质草地优势种糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)和群落功能性状的影响。结果表明:放牧和氮添加增加了糙隐子草的重要值,放牧降低了糙隐子草叶面积,氮添加显著降低了围封草地中糙隐子草叶干物质含量,增加了围封和放牧草地中糙隐子草叶氮含量(P<0.05);相同氮素水平下放牧降低了植物群落高度,氮添加增加了围封样地植物叶面积和叶氮含量,增加了放牧样地植物比叶面积和叶氮含量,降低了叶干物质含量(P<0.05);回归分析表明,糙隐子草叶面积和叶氮含量能较好地解释群落水平植物叶面积和叶氮含量的变化。半干旱沙质草地植物群落通过改变植株大小和主要叶性状来响应放牧和氮沉降,对预测未来草地生态系统结构与功能具有重要意义。  相似文献   

8.
叶绿素是植物进行光合作用的关键物质,氮素是叶绿素的重要组成元素。因此,土壤氮可能是影响叶绿素含量变化的重要因素。然而,目前研究较少关注氮梯度下叶绿素含量的变化及背后原因。本研究以青藏高原高寒草甸优势植物为研究对象,利用8年的氮添加梯度实验,氮添加水平为0,2,4,8,16,32 g·m-2·a-1。研究发现叶绿素含量沿氮添加梯度呈抛物线响应,且峰值多在8 g·m-2·a-1左右。低氮水平下,叶绿素含量与土壤无机氮显著正相关,与土壤pH值和植物高度负相关。高氮水平下,叶绿素与土壤无机氮和pH值均不相关,与植物高度呈非线性关系。此外,不管低氮或高氮水平添加叶绿素含量和比叶面积均呈抛物线关系。本研究表明高寒植物叶绿素对氮添加梯度表现出非线性响应且存在阈值,并且低于或高于氮阈值的影响因子是不同的。总之,本研究表明在氮富集的背景下高寒植物叶绿素与土壤氮可利用性存在复杂关系,可能会进一步作用于高寒草地生态系统碳固持。  相似文献   

9.
通过完全随机区组设计,研究施肥种类(180 kg·hm-2速效氮、150和180 kg·hm-2缓释氮)、施肥时期(1次施入和2次施入)和氮缓释比例(20%,30%和40%)对不同生长期青贮玉米(Zea mays L.)产量及其构成因素和氮素利用率的影响,以期为青贮玉米高产的氮肥管理模式提供科学依据。结果表明:施氮可以显著提高拔节与成熟期青贮玉米的株高和茎粗,以缓释氮复合肥施入量150 kg·hm-2,缓释成分为20%(ⅠC)的处理最好;速效氮和缓释氮对青贮玉米茎叶比的影响差异不显著。对青贮玉米产量的影响,以缓释比例30%的复合肥(150 kg·hm-2,ⅠB)产量最高,鲜草产量达到10.468×104 kg·hm-2,干草产量为2.4487×104 kg·hm-2。ⅠB处理与同缓释比例施入180 kg·hm-2的处理相比,干重增产显著,鲜重产量无显著差异。缓释氮处理的氮表观利用率和氮素生理利用率高于速效肥;速效氮分次施入比一次施入的氮农学利用效率和氮素利用率高;总之,适度的氮缓释复合肥可有效地提高青贮玉米产量并提高其氮素利用效率。  相似文献   

10.
针对当前青贮玉米(Zea mays L.)生产中灌溉水资源不足和施氮过量的问题,本研究以河西灌区规模化种植青贮玉米为研究对象,布设4个灌水水平(W1,6 150 m3·hm-2;W2,5 535 m3·hm-2;W3,4 920 m3·hm-2;W4,4 305 m3·hm-2)和4个施氮水平(N1,311 kg·hm-2;N2,279.9 kg·hm-2;N3,248.8 kg·hm-2;N4,217.7 kg·hm-2)的二因素田间实验,探究不同节水减氮对青贮玉米生长及水氮利用效率的影响。结果表明:W2处理青贮玉米的总耗水量与W...  相似文献   

11.
为了探究放牧持续时间和强度对草地的可利用养分和微生物特征的影响。本研究于2016年8月在山西省右玉县境内的农牧交错带草地设置了不放牧(0羊单位·hm-2·生长季-1)、轻度(2.35羊单位·hm-2·生长季-1)、中度(4.80羊单位·hm-2·生长季-1)和重度(7.85羊单位·hm-2·生长季-1)4个放牧强度的试验。在连续4个生长季放牧处理后,于2020年的5—9月测定表层0~10 cm的土壤可溶性有机碳(Dissolved organic carbon,DOC)、可溶性氮(Dissolved nitrogen,DN)、微生物生物量碳(Microbial biomass carbon,MBC)、微生物生物量氮(Microbial biomass nitrogen,MBN)及细菌和真菌的丰度。结果表明:4年不同强度的放牧处理对土壤可利用养分和微生物特征都没有产生显著影响,但是土壤有效养分与土壤微生物特征受生长季降水和温度的影响显著(P<0.05),具有明显的季节动态,说明短期不同的放牧强度尚未对农牧交错带天然草地养分循环产生显著影响,需要继续进行长期试验监测来观察放牧对草地生态系统结构与功能的影响。  相似文献   

12.
为研究氮添加对高寒人工草地垂穗披碱草(Elymus nutans)生长及光合特性的影响,试验以高寒生态条件下垂穗披碱草为研究对象,通过施加不同水平氮素[0 kg·hm-2·a-1(N0),12 kg·hm-2·a-1(N1),24 kg·hm-2·a-1(N2),48 kg·hm-2·a-1(N3),96 kg·hm-2·a-1(N4)],探讨氮素对人工建植垂穗披碱草生长以及光合特性的影响,以期揭示垂穗披碱草对氮添加的响应规律。结果表明:N2,N3处理明显提高了垂穗披碱草株高、叶长、叶宽以及单叶面积;整个生育时期,随着氮肥施用量的增加,垂穗披碱草的净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率呈现先增后降的趋势,胞间CO2浓度大体呈上升趋势,气孔导度变化不显著。综上,N2,N3处理可提高垂穗披碱草生长性能,促进其光合特性和水分利用效率。试验结果为垂穗披碱草的生长以及光合特性对氮沉降的响应提供理论基础。  相似文献   

13.
不同放牧强度下人工草地土壤微生物量碳、氮的含量   总被引:21,自引:2,他引:19  
张蕴薇  韩建国  韩永伟  牛忠联 《草地学报》2003,11(4):343-345,342
试验测定了华北农牧交错带地区不同放牧强度下(轻牧,6只羊/hm2;中牧,10只/hm2;重牧,13只/hm2)人工草地土壤微生物量碳、氮含量的变化。结果表明:在不同放牧强度下,微生物量碳氮有相似的变化趋势,放牧期间均以中牧区较高,在停牧年,以轻牧区和对照区较高;随着放牧时间延长及环境条件恶化,土壤微生物量碳氮含量随放牧强度增加而迅速降低;从微生物量碳氮随放牧强度变化的角度,在干旱地区放牧强度不宜高于轻牧。  相似文献   

14.
以放牧(CK)、深翻耕(S)、浅翻耕(Q)、免耕(M)和封育(F)5种不同生态恢复措施处理的荒漠草原为对象,研究不同恢复措施条件下0~40 cm土层土壤有机碳,全氮储量的变化特征。结果表明,0~10 cm和10~20 cm土层,有机碳含量均以浅翻耕处理草地最高,分别为14.90和14.50 g·kg-1,显著高于深翻耕处理草地、封育草地和放牧草地(P<0.05);20~30 cm土层,不同处理草地有机碳含量变化范围为5.03~9.93 g·kg-1,以浅翻耕处理草地最高,封育草地最低(P<0.05)。土壤全氮含量,0~10 cm和10~20 cm土层均以浅翻耕处理草地最高,分别为0.17和0.22 g·kg-1,显著高于封育和放牧草地(P<0.05);20~30 cm和30~40 cm土层均以深翻耕处理草地最高,分别为0.14和0.13 g·kg-1,显著高于封育草地(P<0.05)。不同处理草地各土层土壤有机碳和全氮密度的分布范围为0.49~1.58 kg·m-2和0.013~0.039 kg·m-2,其中,0~40 cm各土层有机碳密度及0~10 cm和10~20 cm土层全氮密度均以浅翻耕处理草地较高,封育草地较低,20~40 cm土层全氮密度以深翻耕处理草地最高,封育草地较低。0~40 cm各土层土壤有机碳和全氮储量均以浅翻耕处理草地最高,分别为47.72和1.09 t·hm-2,显著高于封育草地(P<0.05)。浅翻耕处理草地更有利于该区荒漠草原土壤有机碳和全氮储量的积累。  相似文献   

15.
以新苏2号苏丹草(Sorghum sudanense ‘Xinsu No.2')为材料,采用单因素完全随机区组设计,在拔节、孕穗和灌浆期以固定比例追施尿素(0, 150, 300, 450, 600, 750 kg·hm-2),揭示不同氮(N)处理苏丹草碳氮代谢及种子产量性状变化规律.结果表明:追施氮肥有效提高了碳氮代谢水平,随氮肥追施量增加,苏丹草叶片与茎秆中碳氮含量显著增高,施氮量大于600 kg·hm-2后,总糖和全氮含量均不同程度下降.整个生长期随施氮量增加,苏丹草茎叶碳氮比(C/N)呈逐渐减小趋势,且不追肥、施氮肥150 kg·hm-2与其它处理间存在显著差异(P < 0.05).氮肥可有效增加种子千粒重、穗粒数,从而使苏丹草种子产量明显增加.然而,随施氮量增加产量增加幅度明显减小,施氮150与300 kg·hm-2产量增幅分别达23.7%和32.2%,而施氮750 kg·hm-2产量增幅仅为3.9%,追施氮肥600 kg·hm-2可获最大种子产量3815 kg·hm-2.综合碳氮积累、C/N及种子产量表现,试验条件下以追施氮肥600 kg·hm-2为最佳.  相似文献   

16.
大气氮沉降增加作为全球气候变化的重要现象, 其对草原生态系统的影响成为生态学研究热点之一。掌握氮沉降对草原土壤团聚体碳(C)、氮(N)和磷(P)生态化学计量学特征的影响,可为全面分析和评估氮沉降对草原生态系统的影响提供基础资料。自2010年起,在内蒙古贝加尔针茅草原典型地段设置N0 (0 kg N·hm-2·yr-1)、N15 (15 kg N·hm-2·yr-1)、N30 (30 kg N·hm-2·yr-1)、N50 (50 kg N·hm-2·yr-1)、N100 (100 kg N·hm-2·yr-1)、N150 (150 kg N·hm-2·yr-1) 6个氮素添加处理模拟氮沉降野外控制试验。结果表明:氮素添加极显著提高了土壤团聚体的稳定性和>2 mm团聚体比例(P<0.01);各氮素添加处理中0.25~2 mm团聚体有机碳、全氮含量均显著高于其他粒径(P<0.05),全磷含量在各粒径团聚体中差异不显著;与对照相比,氮素添加显著提高了>0.25 mm土壤大团聚体有机碳和全氮含量(P<0.05),对全磷无显著影响;氮素添加导致>0.25 mm土壤大团聚体C/N降低,0.25~2 mm土壤团聚体 C/P、N/P升高(P<0.05)。综合分析,氮添加在一定程度上促进了土壤的固碳潜力,提高了土壤团聚体有机质的矿化速率,随着氮素添加水平的提高,土壤团聚体中P元素成为限制草原植物生长的主要限制因子。  相似文献   

17.
本研究为揭示多效唑对高羊茅(Festuca arundinacea)生长和碳氮代谢的影响,设置了自然光照(光通量密度为200μmol·m-2·s-1)和弱光(光通量密度为40μmol·m-2·s-1),喷施200 mg·L-1多效唑与不喷施的双因素试验,并测定了高羊茅形态、碳氮代谢相关指标。结果表明:高羊茅在弱光下,其株高、叶宽、分蘖数和生物量显著下降(P<0.05),淀粉、还原糖、铵态氮、游离氨基酸含量以及碳氮比均降低。此外,多效唑处理能增强碳氮代谢水平,使弱光下碳氮比、谷氨酰胺合成酶和硝酸还原酶的活性分别提高了13.98%,17.38%和69.09%,最终使株高降低、分蘖增加。综上,多效唑处理能增强高羊茅耐弱光的能力,平衡其碳氮代谢,从而使其维持在一个良好的生长状态。  相似文献   

18.
为探究氮肥施用量与行距对赖草(Leymus secalinus)种子产量及质量的影响,本研究采用裂区试验设计,主区为氮肥添加量(N0 0 kg·hm-2,N1 60 kg·hm-2,N2 120 kg·hm-2,N3 180 kg·hm-2),副区为行距(R1 30 cm, R2 40 cm, R3 50 cm, R4 60 cm),利用灰色关联度、逐步回归分析等方法对种子产量及质量综合分析,明确影响种子产量的关键因素,筛选赖草种子生产最优种植配置组合。结果表明:影响赖草种子产量的主要因素是生殖枝数、千粒重、种子数/小穗、小穗数/生殖枝,对产量贡献最大的因素是种子数/小穗。经灰色关联分析可知,120~180 kg·hm-2施氮量和60 cm种植行距时获得最优的种子产量与种子质量,而120 kg·hm-2施氮量处理下的实际种子产量、潜在种子产量与180 kg·hm-2施氮量处理均无显著差异,因此从经济效益与生态效益考虑,赖草种子生产可采...  相似文献   

19.
为探究大气氮沉降对黄土丘陵区草地群落多样性及其优势种生长的影响,本研究以白羊草(Bothriochloa ischaemum, Bi)和达乌里胡枝子(Lespedeza davurica, Ld)为优势种的草地群落为研究对象,设置3个氮添加处理(N0,0 kg ·hm-2·a-1;N25,25 kg ·hm-2·a-1;N75,75 kg ·hm-2·a-1),测定并分析了白羊草和达乌里胡枝子的株高、盖度、地上生物量(Aboveground biomass,AGB),物种多样性和养分含量。结果表明:氮添加处理下,Bi和Ld群落的总AGB显著提高;Bi群落中,氮添加显著降低物种多样性指数,而显著提高白羊草的全氮含量和氮磷比;Ld群落中,氮添加显著增加物种多样性指数,而显著降低达乌里胡枝子的全氮含量和氮磷比;相关性分析表明,物种多样性与白羊草的盖度和生物量呈显著负相关关系,与达乌里胡枝子的高度、盖度和AGB呈显著正相关。综上,氮添加促进了白羊草生长但抑制达乌里胡枝子,其群落优势种的AGB对物种多样性影响更加重要。  相似文献   

20.
为探究沟垄集雨下青贮玉米叶片酶活性与水氮利用效率对种植密度和施氮量的响应,于2019和2020年在甘肃环县开展田间试验,设置4个种植密度(D1:6.0万株·hm-2;D2:7.5万株·hm-2;D3:9.0万株·hm-2;D4:10.5万株·hm-2)和4个施氮水平(N0:0 kg·hm-2;N1:120 kg·hm-2;N2:240 kg·hm-2;N3:360 kg·hm-2)。结果表明:1)在吐丝期和灌浆期,硝酸还原酶(nitrate reductase, NR)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化氢酶(catalase, CAT)活性随着密度的增加而降低,N2、N3处理的灌浆期NR、SOD和CAT活性显著高于N0。2)饲草产量(干草和鲜草)随着密度升高而逐渐增加,N3处理的平均饲草产量最高,但与N2处理无显著差异。3)D3、D4处理的降水利用效率(precipitation utilization efficiency, PUE)和生物量水分利用效率(biomass water use efficiency, WUEB)显著高于D1和D2,且D3处理的籽粒产量水分利用效率(grain yield water use efficiency, WUEG)最高。N2、N3处理的PUE、WUEB、WUEG均显著高于N0和N1,且N2处理的WUEB、WUEG最高。4)D3、D4处理的植株氮含量小于D1,而氮吸收量、氮肥农学效率(nitrogen agronomic efficiency, AEN)和氮肥利用效率(nitrogen use efficiency, NUE)显著高于D1。随着施氮量的提高,氮含量与氮吸收量提高,而AEN和NUE则随施氮量增加呈先增高后降低的趋势。密度与施氮的交互作用对叶片酶活性和水氮利用效率影响不显著。所有处理中D3-N2的NUE、WUEG和WUEB最高,同时获得较高的饲草产量,该措施是一种适宜黄土高原地区青贮玉米种植的管理模式。  相似文献   

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