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冻融通过改变土壤理化和生物学特性成为影响土壤氮转化及N2O排放的重要因素。冻融期外源氮输入将进一步改变土壤氮素有效性，从而可能对土壤氮转化过程及N2O排放产生更为复杂的影响。但关于土壤冻融与氮输入耦合作用对草地土壤氮转化和N2O排放的影响效应和作用机制尚不清楚。本文系统论述了冻融作用、外源氮输入以及两者耦合作用的特性及其影响下的草地土壤氮转化和N2O排放特征，指出土壤冻融格局与氮转化过程关系密切，春季冻融期是N2O排放的关键期，对全年N2O排放具有重要贡献。冻融频次增加、冻结强度增大以及冻结持续时间延长有利于土壤氮矿化速率加快。氮输入通过增加土壤氮素供应，增强微生物活性进而促进氮的矿化、硝化及N2O排放。冻融与外源氮的耦合效应具有复杂性，气候条件、冻融格局、以及外源氮含量和类型等的不同易导致草地土壤氮转化和N2O排放通量的差异性响应。研究结论有助于加深关于土壤冻融与氮输入对草地生态系统氮素生物地球化学循环影响效应... 相似文献
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人类活动及化石燃料应用的加剧增加了大气中的氮沉降，对陆地生态系统氮素循环过程造成了显著影响，从而影响生态系统生产力及稳定性。草地作为陆地生态系统的重要组成部分，常因为人们的过度利用及保护意识不强，造成资源损失、养分失衡，严重限制了畜牧业的发展。探究氮沉降对草地生态系统氮循环的影响对提高草地生产力，合理开发与利用草地资源具有重要意义。通过追踪国内外已有的研究成果发现，大部分氮添加抑制了生物固氮过程，促进了土壤的硝化作用、反硝化作用和矿化作用，并抑制了固氮微生物活性，增加了硝化功能微生物氨氧化细菌（AOB）、反硝化微生物功能基因nirK、nirS、narG、nosZ的丰度。但是因为草地本底氮营养差异及施氮措施的不同导致少数研究中土壤氮循环对氮沉降的响应出现不同结果。通过总结已有研究发现：1）土壤本底营养及氮吸收阈值的不同造成氮沉降对氮循环的影响存在差异；2）微生物作为土壤氮素循环的重要参与者，对不同施氮时间、频率、数量等的响应存在差异；3）土壤中氮循环的各环节紧密耦联，相互影响，但现有的研究大多只针对某一环节开展，研究结果不具有全面性。因此，在未来的研究中，应针对不同营养水平的草地，加强氮控制条件下土壤氮循环微生物变化的研究，关注多环节的耦联关系，对于提高草地生态系统功能，并减轻氮素损失对环境造成的威胁意义重大。 相似文献
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氮素矿化和硝化作用对草地土壤氮素转化过程具有重要影响。放牧干扰影响草地土壤氮素矿化和硝化作用。本研究基于Meta分析方法，对已开展的59个放牧影响中国草地土壤氮素矿化作用、55个放牧影响中国草地土壤氮素硝化作用影响的试验结果进行整合分析。结果表明：放牧降低草地土壤氮素矿化、硝化作用，平均效应值分别为—0.09和—0.08,降幅分别为8.61%和7.69%,但均未达到显著性检验水平；不同放牧强度对草地土壤氮素矿化作用和硝化作用平均效应值的影响呈现出轻度放牧>重度放牧>中度放牧；土壤全氮含量显著影响矿化作用平均效应值，可解释4.91%的效应值变异；土壤有机碳和全氮含量显著影响硝化作用平均效应值，分别可以解释18.35%和19.17%的效应值变异。本研究旨在为明晰放牧草地氮素循环提供理论基础。 相似文献
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对不同类型草地生态系统氮素在土、草、畜各环节中的贮量动态进行了较为系统、全面的综述总结。 相似文献
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草地生态系统土壤氮转化过程研究进展 总被引：2，自引：1，他引：2
针对草地生态系统土壤氮的转化过程中氮的矿化和固定、硝化和反硝化的研究进展进行综述，总结了不同草地利用方式、主要环境因素变化对氮转化过程的影响，并对草地生态系统土壤氮转化研究的前沿进行了展望。 相似文献
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施肥对羊草草原土壤氮素转化的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
施肥是常用的草地管理方式之一,对维持草地生产力和草地生态系统健康至关重要。本文以河北沽源羊草草原为对象,设置了5种施肥处理,研究了施肥对半干旱羊草草原土壤氮素形态及转化特征的影响。结果表明:在牧草整个生长季,氮磷配施处理土壤铵态氮和硝态氮含量低于相应的单施氮肥处理。氮肥施入改变了草地土壤氮矿化模式。在5-8月氮素添加各处理的土壤硝化作用强烈,明显高于其他处理,氮素添加处理土壤净氮矿化量在5-7月较大,其矿化量占整个生长季的57.58%~68.97%。土壤铵态氮含量与土壤硝态氮含量、净硝化量、净矿化量、土壤温度和土壤水分均存在显著正相关关系(P<0.05),土壤硝态氮含量与土壤温度有极显著正相关关系(r=0.491,P<0.01)。高氮添加处理增加了硝态氮淋溶损失和污染环境的风险。 相似文献
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为探究苜蓿(Medicago sativa L.)混播草地施用羊尿后土壤氮素转化和吸收规律。本实验通过温室控制，研究了4个羊尿施用梯度下(0,8.64,25.92,43.20 kg·hm-2,分别记为N1,N2,N3,N4),苜蓿+无芒雀麦(Bromus inermis Leyss.)混播草地和裸地的土壤铵态氮和硝态氮含量、土壤酶活性、地上地下生物量等指标的变化规律。结果表明：所有施用羊尿处理的土壤铵态氮含量在第1天达到峰值；硝态氮含量在第9天到达峰值；N1和N2处理下，土壤脲酶活力显著增加，N3处理下脲酶活性降低；羊尿施入提高了亚硝酸还原酶的活性；羊尿施入显著提高了混播草地中无芒雀麦的株高、叶绿素含量、地上生物量、粗蛋白含量，添加羊尿增加无芒雀麦在混播草地中的生物量和竞争力。苜蓿混播可以调控羊尿中氮素转化吸收效率，减少畜牧业生产过程中尿液中氮的环境释放风险，具有广阔的推广应用价值。 相似文献
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氮素是植物体内各种物质的重要组成部分，添加氮素能促进植物生长，提高牧草生产力。为研究短期氮素添加对黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)型退化草地群落多样性及草地生产力的影响，本研究在黄帚橐吾严重危害草地的自由放牧区和围封区进行氮素添加处理，分析了2年内物种重要值、植物多样性、黄帚橐吾密度以及植物地上、地下生物量的变化规律。结果表明：添加氮素后禾本科植物重要值明显升高，短期围封和氮素添加对黄帚橐吾型退化草地的多样性无显著影响；围封条件下添加氮素对禾本科地上生物量、总地下生物量以及0～10 cm地下生物量影响显著(P<0.05);处理和年份之间无明显交互作用。通过主成分综合得分得到在放牧草地添加氮素可以有效提高草地得分，该结果可为黄帚橐吾型退化草地的治理恢复提供一定理论依据。 相似文献
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氮素(N)是陆地生态系统尤其是草地生态系统第一生产力的重要限制性养分之一.陆地生态系统N素的可利用性由土壤N素的转化速率决定,其中包括氨化和硝化2个重要过程.准确测定N素在各转化过程中的量,对于估算陆地生态系统N转化非常重要.稳定性同位素15N由于其安全、准确且不干扰自然生态系统等特点,近年来在生态系统N循环研究方面得到广泛应用,常用方法包括15N自然丰度法、15N还原法、15N库稀释法和15N示踪法.在查阅大量文献的基础上,搜集整理了15N库稀释法和15N示踪法的详细操作流程并综述了其在草地生态系统应用的最新进展,分别从不同草地管理方式(增施氮肥、放牧、火烧和刈割等)和全球气候变化(增温、增雨、大气氮沉降和CO2浓度升高等)对草地生态系统N转化过程的影响进行论述.同位素15N在草地生态系统应用的方法同样适用于森林、农田以及其他陆地生态系统. 相似文献
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外源养分输入提高生产力是否同时促进了氮转化过程，尤其在农牧交错带脆弱草地生态系统的研究鲜见报道。为探究土壤氮转化关键过程对外源养分添加的响应，本研究依托山西右玉黄土高原草地生态系统国家定位观测研究站2017年建立的全球变化联网试验养分平台，采用原位顶盖PVC埋管法，测定了土壤氮转化速率，以及相关生物和非生物指标。结果表明：氮添加显著提高了土壤无机氮含量、土壤氮转化速率；氮磷同时添加显著提高了地上生产力。综上，氮添加促进了晋北农牧交错带草地土壤氮转化速率，但是没有显著提高生产力；氮磷同时添加对氮转化速率没有显著影响，但是显著提高了草地生产力，因此推测，单独氮添加后，植物生长受磷限制，同时添加氮磷，虽然对净氮矿化速率没有显著影响，但是能显著提升生产力，因此未来晋北农牧交错带草地管理应该考虑氮磷双重限制。 相似文献
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半干旱地区禾-豆混播草地生物固氮作用研究 总被引：3，自引：0，他引：3
本研究以羊草－沙打旺、羊草－兴安胡枝子、羊草－ 花苜蓿和羊草－ 紫花苜蓿混播草地为对象,比较４种豆科牧草在松嫩平原半干旱地区的生物固氮能力、氮素转移能力以及生物固氮量对草地氮产量的贡献。结果表明,羊草－沙打旺、羊草－紫花苜蓿混播草地氮产量显著高于单播羊草草地,草地粗蛋白含量的增加显著改善了草地质量。沙打旺、兴安胡枝子、花苜蓿和紫花苜蓿生物固氮率为３５％～４０％,大气氮是豆科牧草生长不可缺少的氮素来源。豆科牧草向羊草转移氮素２～１２ｋｇＮ／（ｈｍ２·ａ）,占羊草氮产量的５％ ～２４％。豆科植物的固氮能力增加了草地氮素资源,沙打旺、兴安胡枝子、花苜蓿和紫花苜蓿生物固氮量分别占其混播草地总氮产量的２０．３０％,１７．７８％,１１．２９％和３１．７７％。 相似文献
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青藏高原退化高寒草地土壤氮矿化特征以及影响因素研究 总被引：2，自引：0，他引：2
为了明确青藏高原退化高寒草地土壤氮矿化特点以及影响因素,以高寒草甸和高寒草原为研究对象,运用原位培养法对健康与退化条件下2类型草地中土壤硝化速率、氨化速率以及氮素转化微生物、植物和土壤等因子进行了研究。结果表明:1)草地退化显著降低了高寒草甸和草原土壤净硝化速率和净氨化速率;2)草地退化降低了2类高寒草地土壤硝化细菌和氨化细菌数量,降低了土壤蛋白酶、脲酶活性;3)草地退化显著降低了NH4-N和NO3-N含量,降低了微生物生物量氮含量。相关分析表明,高寒草地中土壤硝化速率和氨化速率与土壤硝化细菌和氨化细菌的数量以及蛋白酶和脲酶密切相关。植物生物量、土壤含水量、有机碳、全氮含量通过影响微生物数量、微生物生物量及酶活性而成为影响土壤氮素转化的主要因素。因此,草地退化通过降低高寒草地硝化细菌和氨化细菌、土壤酶活性而降低土壤氮素转化速率和土壤有效氮的供给。 相似文献
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为揭示不同类型和剂量氮沉降下青藏高原高寒草地N2O排放速率的响应规律，本研究对83组N2O排放速率研究数据开展整合分析，结果表明：模拟氮沉降实验极显著增加高寒草地N2O排放速率，增加幅度和平均效应值分别为148.43%和0.91。高寒草甸和高原草原N2O排放速率增加幅度依次为115.98%和190.96%(P<0.05)。就不同类型氮素添加的平均效应值而言，硝酸钾>家畜粪便>硫酸铵>尿素>硝酸铵>家畜尿液>氯化铵>硝酸钠，其中后两者对青藏高原高寒草地N2O排放速率影响最低，增加幅度依次为43.33%和34.99%。低剂量、中剂量和高剂量氮素的平均增加幅度分别为40.49%,197.13%和339.29%。氮沉降平均效应值受氮素剂量、土壤硝态氮含量、全氮含量、年均气温和地上生物量的显著性影响，前三者分别可以解释28.32%,12.94%和11.17%的效应值变异。未来氮沉降增加情景可能显著增加青藏高原高寒草地N2 相似文献
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东祁连山不同退化程度高寒草甸土壤氮素与团聚体特征及关系研究 总被引：2，自引：0，他引：2
为探明高寒草甸土壤团聚体与氮素的关系，本试验研究了祁连山东段不同退化程度的高寒草甸上的不同土层土壤氮素和团聚体的变化特征，探讨了团聚体与土壤氮素的关系。结果表明：随着土层的加深和退化程度的加重，全氮、非颗粒有机氮、颗粒有机氮、铵态氮、硝态氮含量逐渐减小，有机氮含量降低75.82%，无机氮含量降低59.36%，说明与无机氮相比有机氮对草地退化的响应更敏感；随着退化程度的加重，土壤大团聚体数量降低91.09%，小团聚体数量增加70.62%，团聚体组分由大团聚体向小团聚体转变为主；随着退化程度的加重，有机氮含量降低影响土壤团聚体的形成，土壤团聚体平均重量直径逐渐降低，土壤团聚体分形维数逐渐增大，土壤团聚体稳定性逐渐下降，降低团聚体对氮素的固定能力，从而导致氮素流失，进而影响土壤氮库的储量。 相似文献
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光氮互作对草地早熟禾碳氮代谢的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
以草地早熟禾的3个品种为试验材料,研究了高低光照下不同的施氮水平对植株体内碳氮代谢的影响.对可溶性糖和硝酸还原酶的含量测定结果显示：高低光强下早熟禾的氮素同化能力均随着氮水平的升高呈现先升高后降低的趋势,碳代谢的中间产物可溶性糖随着氮水平的升高呈现先降低后升高的趋势,高低光下糖的含量随着氮水平的升高其品种间差异逐渐减小;在低氮条件下,植物的氮素同化能力较弱,光合碳代谢相对较强,糖含量较高,随着氮水平的增大,光合产物逐渐流向氮素代谢,硝酸还原酶含量升高. 相似文献
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氮素是蛋白质、核酸、叶绿素等物质的主要组成成分,是限制生态系统功能的主要因子;氮循环作为土壤生态系统元素循环的核心之一,将草地生态系统与社会、环境联系起来,尤其是氮的投入对于草地生产力的高低至关重要.但是,土壤氮素的损失会降低环境质量、影响人类生活.因此,研究草地土壤氮循环对维持草地生态系统的结构和功能、促进人与自然和谐共生具有重要意义.本文基于Citespace软件,对Web of Science核心合集数据库2010?2020年草地土壤氮循环方面文献进行计量分析.结果表明,国内外在氮循环方面的研究呈不断上升趋势,国内外研究需进一步加强合作以提高文章质量.此外,本文系统综述了生物因子(植物、微生物)、人类活动(放牧、火烧、开垦、刈割等)和非生物因子(大气氮沉降、增温与CO2浓度升高、降水)对草地土壤氮循环过程的影响.基于上述背景,对未来亟待研究的问题进行探讨和展望,提出要注重全球变化因子耦合作用下,对草地土壤氮循环区域尺度上的长期研究,完善氮循环模型,实现草地的可持续发展. 相似文献
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氮素是蛋白质、核酸、叶绿素等物质的主要组成成分,是限制生态系统功能的主要因子;氮循环作为土壤生态系统元素循环的核心之一,将草地生态系统与社会、环境联系起来,尤其是氮的投入对于草地生产力的高低至关重要。但是,土壤氮素的损失会降低环境质量、影响人类生活。因此,研究草地土壤氮循环对维持草地生态系统的结构和功能、促进人与自然和谐共生具有重要意义。本文基于Citespace软件,对Web of Science核心合集数据库2010 ? 2020年草地土壤氮循环方面文献进行计量分析。结果表明,国内外在氮循环方面的研究呈不断上升趋势,国内外研究需进一步加强合作以提高文章质量。此外,本文系统综述了生物因子(植物、微生物)、人类活动(放牧、火烧、开垦、刈割等)和非生物因子(大气氮沉降、增温与CO2浓度升高、降水)对草地土壤氮循环过程的影响。基于上述背景,对未来亟待研究的问题进行探讨和展望,提出要注重全球变化因子耦合作用下,对草地土壤氮循环区域尺度上的长期研究,完善氮循环模型,实现草地的可持续发展。 相似文献
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为探索高寒草地植被对模拟增温和添加氮素的响应机制,通过在野外对高寒草甸进行模拟增温和硝态氮、铵态氮的氮素添加试验,研究模拟增温和添加氮素对高寒草地群落物种组成、生产力及土壤水含量的影响.结果表明:增温和添加氮素可显著增加植物地上总生物量、优良牧草地上生物量和植被平均高度(P <0.05).增温处理能增加植物种类,且有利于杂类草生物量的增加;对几种主要植物来说,增温施氮互作下植株高度高于其他处理,土壤0～15和15～30 cm水分均先减少后增加,且都为不增温不施肥处理最高.可见增温施氮互作处理能够促进植被的生长,但不利于土壤水分的增加. 相似文献