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华北盐渍化草地土壤净氮矿化速率对不同水平氮添加的响应
徐小惠, 刁华杰, 覃楚仪, 郝杰, 申颜, 董宽虎, 王常慧
植物生态学报    2021, 45 (1): 85-95.   DOI: 10.17521/cjpe.2020.0153
摘要   (1032 HTML44 PDF(pc) (1629KB)(2288)  

对于养分贫瘠的盐渍化草地生态系统, 大气氮沉降如何影响土壤氮循环过程是一个目前尚未解决的问题。该研究在位于华北地区山西省右玉县境内的盐渍化草地建立了一个模拟氮沉降的试验平台, 设置8个氮添加水平, 分别为0、1、2、4、8、16、24、32 g·m-2·a-1 (N0、N1、N2、N4、N8、N16、N24、N32), 生长季5-9月, 每月月初以喷施的方式等量添加NH4NO3。从2017年5月到2019年10月, 运用顶盖PVC管法每月一次进行净氮矿化速率的测定同时计算了净氮矿化速率对不同水平氮添加的敏感性。主要结果表明: (1)高水平氮添加(N16、N24、N32)显著增加土壤无机氮库; (2)该盐渍化草地土壤氮矿化以硝化作用为主, 经过3年氮添加以后, 高氮添加(N24、N32)显著促进了土壤净硝化速率, 并且不同氮添加水平在不同的月份和年份中表现出差异性响应; (3)不同氮添加水平对土壤净氮矿化敏感性的影响在不同降水年份差异显著, 短期低水平氮添加提高了土壤净氮矿化的敏感性, 而高水平氮添加降低土壤净氮矿化敏感性; (4)盐渍化草地土壤净氮矿化速率与土壤温度和水分呈正相关关系, 与土壤pH呈负相关关系。因此, 在当前氮沉降增加的背景下, 北方盐渍化草地土壤氮矿化速率对低氮添加的敏感性较高, 结合氮沉降的特点, 未来模型预测应该同时考虑氮沉降对盐渍化草地的可能影响。



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图6 华北盐渍化草地不同氮添加水平土壤净氮矿化速率的敏感性(平均值+标准误)。不同小写字母表示差异显著(p < 0.05), 显著性均是以绝对值计算标注。
正文中引用本图/表的段落
净氮矿化速率对不同水平氮添加的敏感性不同(图6), 低水平氮添加的敏感性高于高水平氮添加, 2019年的净氮矿化速率较2017和2018年对低水平氮添加的敏感性更高, 2019年净氮矿化速率的敏感性在N1处理时显著高于其他处理(p < 0.05); 2018年N2处理的敏感性显著高于N8处理的敏感性(p < 0.05); 2017年各氮添加处理对于净氮矿化速率的敏感性没有显著差异(p > 0.05)。此外, 净氮矿化速率对不同水平氮添加的敏感性在不同年际之间差异显著, 2018年净氮矿化速率对氮添加的敏感性小于2017和2019年。
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