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相似文献
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1.
运用^15N稳定性同位素示踪技术,对高寒草甸植物和土壤微生物固持沉降氮的能力及沉降氮在小嵩草(Kobresia pygaea)草甸中的运移规律进行了研究。施肥2周后,NO3^--^15N和NH4^ -^15N的总恢复率分别为73.5%和78%。无论是NO3^--^15N,还是NH4^ -^15N植物所固持的^15N总是比土壤有机质或者是土壤微生物固持的多。4周后,70.6%的NO3^--^15N和57.4%的NH4^ -^15N被固持在土壤和植物中。其中,土壤微生物所固持。在施肥6周和8周后,NO3^--^15N的总恢复率分别为58.4%和67%,而NH4^ -^15N的总恢复率分别为43.1%和49%。植物和土壤微生物所固持的NO3^--^15N比NH4^ -^15N多。在整个实验期间,植物固持的NO3^-N较多,而且比土壤微生物固持了较多^15N。由于无机氮的含量一直很低,无机氮库所固持的^15N一般不超过1%。上述结果意味着短期内植物在高寒草甸中对沉降氮的去向起着决定作用。  相似文献   

2.
运用15N稳定性同位素技术,对15N标记的硝酸盐和铵盐在输入小嵩草(Kobresia pygaea C.B.Clarke)草甸11~13个月后的运移规律进行了研究.在经历11~13个月后,进入无机氮库中的15N很少,一般不超过所输入氮素的l%,而较多的1 5N为土壤有机质、土壤微生物和植物所固持.NO3--15N和NH4 -1 5N在小嵩草草甸中的运移规律差异很大.在11、12和13个月后,NO3--15N的总恢复率分别为92.83%、92.64%和79.96%;而NH4 -15N的则分别为49.6%、63.33%和66.22%.两者的差异在土壤有机质、土壤微生物和植物等库之间的分配中更加明显.输入NO3--15N时在11、12个月后植物所固持的15N最多,而土壤微生物和土壤有机质所固持的15N比较接近,而在13个月后,土壤有机质和植物所固持的15N接近,而土壤微生物所固持的15N下降许多;当输入NH4 -15N,土壤有机质所固持的1 5N比植物和土壤微生物所固持的都多,而且植物所固持的15N比较稳定,而土壤微生物所固持的15N则有较大变化.这表明在较长的时间内嵩草草甸对NO3-和NH4 的固持能力是不一样的.  相似文献   

3.
运用15N稳定性同位素技术,对15N标记的硝酸盐和铵盐在输入小嵩草(KobresiapygaeaC.B.Clarke)草甸11~13个月后的运移规律进行了研究。在经历11~13个月后,进入无机氮库中的15N很少,一般不超过所输入氮素的1%,而较多的15N为土壤有机质、土壤微生物和植物所固持。NO3--15N和NH4 -15N在小嵩草草甸中的运移规律差异很大。在11、12和13个月后,NO3--15N的总恢复率分别为92.83%、92.64%和79.96%;而NH4 -15N的则分别为49.6%、63.33%和66.22%。两者的差异在土壤有机质、土壤微生物和植物等库之间的分配中更加明显。输入NO3--15N时在11、12个月后植物所固持的15N最多,而土壤微生物和土壤有机质所固持的15N比较接近,而在13个月后,土壤有机质和植物所固持的15N接近,而土壤微生物所固持的15N下降许多;当输入NH4 -15N,土壤有机质所固持的15N比植物和土壤微生物所固持的都多,而且植物所固持的15N比较稳定,而土壤微生物所固持的15N则有较大变化。这表明在较长的时间内嵩草草甸对NO3-和NH4 的固持能力是不一样的。  相似文献   

4.
增氮对青藏高原东缘高寒草甸土壤甲烷吸收的早期影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
研究大气氮沉降对青藏高原高寒草甸土壤CH4吸收的影响,对于揭示氮素调节土壤CH4吸收的机制和评价氮沉降增加背景下大气CH4收支平衡至关重要.通过构建多形态、低剂量的增氮控制试验,测定土壤CH4净交换通量和相关土壤理化性质,分析高寒草甸土壤CH4通量变化特征及其主要驱动因子.研究结果表明:自然状态下高寒草甸土壤是大气CH4汇,CH4平均吸收量为(35.40±1.92) μg· m-2· h-1.土壤CH4吸收主要受水分驱动,其次为土壤NH4+-N和NO3-N含量.NH4+-N抑制CH4吸收,NO3--N促进CH4吸收;不同剂量氮素输入对土壤CH4吸收影响也不尽相同,低氮处理促进土壤CH4吸收,而中氮和高氮处理抑制土壤CH4吸收.结果显示青藏高原高寒草甸土壤是重要的大气CH4汇,在未来大气氮沉降加倍的情景下CH4汇功能增强,但当氮沉降量增加两倍以上时CH4汇功能将会减弱.  相似文献   

5.
杭州稻麦菜轮作地区大气氮湿沉降   总被引:4,自引:1,他引:3  
陈义  唐旭  杨生茂  吴春艳  王家玉 《生态学报》2009,29(11):6102-6109
通过雨水中NH+4-N/NO-3-N比率和铵态氮自然丰度值(δ15NH+4)的变化探讨大气氮湿沉降与农作施肥活动的关联性. 2003年6月至2005年7月,采用自行设计定制的雨水收集器在浙江杭州稻-麦-蔬菜轮作地区进行了为期2a的全天候连续雨水采样分析.结果显示,杭州稻-麦-蔬菜轮作地区雨水中NH+4-N/NO-3-N比率和δ15NH+4值呈现相似的季节性变化,雨水中NH+4-N/NO-3-N的峰值出现在6月底~9月上旬,而后逐渐下降,秋冬季(10~11月份)降到最低;来春麦菜集中施肥期(2~3月份),又呈现多个小高峰;5~6月份为单季稻和蔬菜基肥和追肥集中施用期,故而峰值也达4以上;入冬后仅在麦田施肥期出现一个小高峰而后明显下降,大都降到1以下;频繁施肥期雨水中的NH+4-N/NO-3-N比率值是农闲期的2~4倍,显示雨水NH+4-N/NO-3-N比率与农田施肥活动有密切关联与同步性,但与气温无直接关联(R2=0.0129).雨水中δ15NH+4值的变化,与雨水中NH+4-N/NO-3-N比率相似,呈现明显的季节性变化:稻麦生育后期与种前空闲期为正值,麦稻蔬菜集中施肥期转为负值.雨水中NH+4-N/NO-3-N比率与δ15NH+4值对大气湿沉降中氮的来源、形态及地面NH3排放源的强度有一定的表征意义.  相似文献   

6.
王春阳  周建斌  董燕婕  陈兴丽  李婧 《生态学报》2010,30(24):7092-7100
黄土高原丘陵沟壑区进行的以退耕还林还草为主的生态环境建设,使得进入土壤生态系统有机物的种类及数量发生变化,其对土壤微生物量碳、氮的影响是值得关注的问题。采用室内培养法研究了采自该区6种不同植物凋落物(碳氮比在15.1-50.7之间)及其与不同形态氮素(NH+4-N及NO-3-N)配合对土壤微生物量碳、氮及矿质态氮含量的影响。结果表明,加入不同凋落物均显著提高了土壤微生物量碳、氮含量,其中加入柠条、沙打旺等碳氮比低的凋落物在培养的一段时期内土壤微生物量碳、氮均高于碳氮比高的凋落物(刺槐、沙柳和长芒草)。在加入凋落物再施用NH+4或NO-3,也提高了土壤微生物量碳、氮含量,其中铵态氮处理土壤微生物量碳、氮含量的增加达显著水平,说明微生物更易利用铵态氮。加入C/N高的凋落物后土壤中的矿质氮发生固持,矿质态氮固持量与凋落物的C/N比呈显著的正相关关系。建议在黄土高原丘陵沟壑区植被恢复过程中,有必要考虑不同植物凋落物的碳、氮养分含量及转化特性,以协调土壤碳、氮转化过程。  相似文献   

7.
我国雷州半岛典型农田大气氮沉降   总被引:7,自引:3,他引:4  
骆晓声  石伟琦  鲁丽  刘学军  莫亿伟  邓峰 《生态学报》2014,34(19):5541-5548
近一个半世纪以来,粮食和能源需求导致活性氮创造的急剧增加,从而导致各种活性氮的排放及其沉降的增加。氮沉降引起土壤酸化,水体富营养化,及敏感生态系统植物多样性的丧失等不良生态效应。因此定量不同生态系统氮沉降量对于确定该地区生态系统安全及氮循环有重要意义。南方地区氮沉降已有较多研究,主要集中于湿沉降的研究,选取雷州半岛地区典型农田综合研究了大气氮素的干湿沉降。结果表明:大气活性氮浓度NH3、HNO3、NO2、pNH+4和pNO-3浓度分别为5.62、0.88、3.16、3.30、2.02μg N/m3。采用欧洲氮沉降监测网的氮干沉降速率估算了大气氮干沉降量为17.6 kg N hm-2a-1。大气降雨NO-3-N浓度为(0.86±0.36)mg N/L,NH+4-N浓度为(1.11±0.68)mg N/L,大气降雨无机氮含量冬季最高,夏季最低。大气无机氮年湿沉降总量为25.3 kg N/hm2。湿沉降NH+4-N和NO-3-N,干沉降NH3、HNO3、NO2、pNH+4、pNO-3分别占沉降量的30.8%、28.0%、23.7%、5.4%、2.8%、3.9%、5.4%。湿沉降NH+4和干沉降NH3在氮沉降中占主导地位显示氮肥施用导致的NH3挥发对大气活性氮浓度及氮沉降的显著贡献。鉴于研究可观的氮沉降量(总沉降量42.9 kg N hm-2a-1),其向农田的养分的输入不容忽视;氮沉降对该地区水体,自然生态系统的环境影响需要受到重视。  相似文献   

8.
为探明高原草甸土壤微生物对短期氮沉降的响应,以纳帕海典型高寒草甸云雾薹草群落为对象,野外原位布设低氮(5 g N·m-2·a-1)、中氮(10 g N·m-2·a-1)和高氮(15 g N·m-2·a-1)3种施氮处理,研究氮沉降引起高寒草甸植物多样性及土壤性质变化对微生物生物量碳氮的影响。结果表明:氮添加显著增加土壤微生物生物量碳氮及其熵值,中氮处理下微生物生物量碳增量最高,达139.3%;微生物生物量碳氮的垂直变化表现为沿土层显著降低,降幅为24.1%~75.1%。氮添加显著提高群落地上生物量,降低Shannon和Simpson多样性,变幅达6.6%~65.4%;氮添加显著降低土壤pH,增加土壤有机质、全氮、铵态氮和硝态氮含量,且在中氮处理下变幅(7.0%~511.1%)最大;土壤pH随土层加深而增大,而其他理化指标则沿土层加深而显著减少,变幅达19.5%~91.2%。结构方程模型表明,土壤铵态氮、硝态氮和有机质对微生物生物量起促进作用,而土壤pH和植...  相似文献   

9.
土壤元素失衡是导致高寒草甸退化的重要诱因   总被引:1,自引:0,他引:1  
土壤元素失衡是造成高寒草甸退化的关键诱因,明晰其过程与机制是高寒草甸生态系统可持续利用和退化草地恢复的重要内容。以我国典型青藏高原高寒草甸生态系统为研究对象,选取围封1年样地作为短期恢复、围封6年样地作为中期恢复及围封15年样地作为长期恢复阶段,分析了这些样地的土壤基本理化性质。研究发现,退化高寒草甸的恢复未改变土壤pH,但增大了土壤保水能力和电导率。土壤有机碳和全氮含量随恢复进程变化敏感,而磷含量的变化并不明显,随着恢复时间的增加土壤C∶N,C∶P和N∶P显著升高,土壤可利用氮素特别是铵态氮的供应能力得到显著提升,长期恢复阶段的土壤铵态氮含量为短期恢复阶段的3.1倍。退化草地的恢复大幅度增加了高寒草甸生态系统地上生物量,这进一步增加了植物对土壤中的碳和氮输入,使土壤中的碳氮周转变快,诱发了植物-土壤之间的正反馈,形成良性循环,使退化草甸得以改善。本研究从退化高寒草甸恢复角度初步证实,土壤碳氮与磷元素比例失衡是造成高寒草地退化的重要诱因,研究结果对高寒草地的养护管理以及退化高寒草地的恢复工作具有重要意义。  相似文献   

10.
大气沉降氮在土壤和植物中的留存特征,是陆地生态系统氮截获和持续供应的关键。采用稳定性氮同位素技术标记15NO3-15NH4+,可以量化两种形态沉降氮的归趋动态。国内外氮同位素示踪试验的主要特点是氮添加量小(多小于250 mg 15N·m-2),运行时间短(少于48个月),15NO3-15NH4+归趋的对比研究少。大气沉降氮中NO3-和NH4+在生态系统中的留存,会因植物吸收偏好、微生物-植物氮竞争状况和生物-非生物固定过程的差异而不同。已有的研究表明,持续周转的微生物生物量氮是外源氮转化和固持的主要场所之一,土壤微生物偏好吸收利用NH4+,而非NO<...  相似文献   

11.
内蒙古典型草原羊草群落氮素去向的示踪研究   总被引:9,自引:2,他引:7       下载免费PDF全文
 在中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站的羊草样地,采用15N同位素示踪技术研究了羊草(Leymus chinensis)群落标记氮素的去向。结果表明:在我国典型草原羊草群落,植物对标记氮素的回收率为31.61%,氮素添加显著影响植物对标记氮素的回收,随着氮素添加量的增加,地上和地下植物器官对标记氮素的回收量均显著提高。标记氮素被凋落物的回收率为2.92%,地下凋落物的回收率显著高于地上凋落物。标记氮素的土壤存留率为36.16%,主要分布在地表0~40 cm的土层范围内;各土层存留的标记氮素量均随着氮素添加量的增加而显著提高。标记氮素的当季损失率为21.77%~43.38%。风险/收益比分析表明,在该试验条件下,添加5.25 g N•m-2与28 g N•m-2的处理风险大于收益,添加17.5 g N•m-2的处理风险最低,收益最高,在草原生态系统的管理中可供参考。  相似文献   

12.
The natural 15N abundance of amide-exporting nodules was compared to that of shoots in 12 plant species. Nodules were statistically less abundant in 15N than shoots in one of three cultivars of Pisum sativum L., in Vicia faba L. and in Medicago sativa L., but the 15N depletion of nodules was very samall. Nodules were statistically more abundant in 15N than shoots in Trifolium pratense L., depending on time during the growing season, Cyamopsis tetragonaloba L. Taub. and 7 Lupinus species, but the enrichment was small except for C. tetragonalova and 6 Lupinus species. Nodules of 3 Lupinus species infected with Rhizobium lupini isolated from Lupinus subcarnosa Hook, were only slightly enriched in 15N, but nodules of two of these species were substantially enriched in 15N when infected with a mix of other Rhizobium lupini strains. The third species, L. texensis Hook., was not infected by this mix of strains. Differences in 15N abundance between nodules and other tissues of amide-exporting and ureide-exporting nodules from several studies are tabulated. All ureide-exporting nodules in this tabulation are enriched in 15N. Amide-exporting nodules are considerably more variable in this regard. These results confirm that events associated with ureide synthesis or transport cannot be the sole cause of the substantial 15N enrichment seen in nodules.  相似文献   

13.
Aims Mycorrhizas (fungal roots) play vital roles in plant nutrient acquisition, performance and productivity in terrestrial ecosystems. Arbuscular mycorrhizas (AM) and ectomycorrhizas (EM) are mostly important since soil nutrients, including NH4+, NO3? and phosphorus, are translocated from mycorrhizal fungi to plants. Individual species, genera and even families of plants could be interconnected by mycorrhizal mycelia to form common mycorrhizal networks (CMNs). The function of CMNs is to provide pathways for movement or transfer of nutrients from one plant to another. In the past four decades, both 15N external labeling or enrichment (usually expressed as atom%) and 15N naturally occurring abundance (δ15N, ‰) techniques have been employed to trace the direction and magnitude of N transfer between plants, with their own advantages and limitations.  相似文献   

14.
To develop further the methods for estimation of NOx absorption by plants supplied with 15N-labelled fertilizer, we proposed a new calculation method, total N fixed method (TNF), and compared with the 15N dilution method and the classical mass balance method (MB).
Hydroponically grown soybean plants were supplied with 15N-labelled nitrate and exposed to 200–250 nl l−1 NO2 for 7 d. The proportions of the N derived from NO2 to total N in exposed plants were estimated by the three methods.
The reported rates of NO2 absorption by several plant species, estimated by the 15N dilution method, were recalculated using the TNF method. The results of the two methods were compared and showed that: (1) The 15N dilution method overestimated the content of NO2-N in exposed plants compared with the MB method whilst the TNF method produced estimations of NO2-N closer to those by the MB method when the plants were supplied with 5 m M nitrate. (2) The differences in estimations between the MB method and either the 15N dilution method or the TNF method increased with decreasing supply of 15N-labelled nitrate to roots.  相似文献   

15.
以15年生红将军/八棱海棠为试材,运用15N同位素示踪技术,设置单施尿素(CK)及尿素配施不同用量黄腐酸处理(黄腐酸用量分别为75、150、300和450 kg·hm-2,分别以NF1、NF2、NF3和NF4表示),研究不同黄腐酸用量对苹果植株15N-尿素吸收、利用、残留、损失及果实产量和品质的影响.结果表明: 至果实成熟期,苹果根系、一年生枝和叶片的Ndff值(植株器官从肥料中吸收分配到的15N量对该器官全氮量的贡献率)均为NF3>NF4>NF2>NF1>CK,且各处理间差异显著.植株全氮量和15N吸收量均以NF3处理最大,其次为NF4处理,CK处理最低.与CK处理相比,NF1、NF2、NF3和NF4处理15N利用率分别提高了14.2%、33.5%、64.2%和50.0%,而15N损失率分别降低了9.1%、18.5%、37.1%和28.7%.不同处理土壤15N残留量不同.配施黄腐酸处理0~60 cm土层15N残留量显著高于CK处理,其中以NF3处理最多,而在60~100 cm土层显著低于CK处理.NF3处理单株产量和纯收益较CK处理增幅最大,分别为15.8%和20.2%,其次为NF4处理,同时,NF3处理果实硬度、可溶性固形物含量和糖酸比均达到最高水平.通过对果实产量和氮素利用率与黄腐酸施用量进行拟合分析,得出本试验条件下适宜的黄腐酸用量为326.41~350.61 kg·hm-2.  相似文献   

16.
The effects of increased reactive nitrogen (N) deposition in forests depend largely on its fate in the ecosystems. However, our knowledge on the fates of deposited N in tropical forest ecosystems and its retention mechanisms is limited. Here, we report the results from the first whole ecosystem 15N labeling experiment performed in a N‐rich old‐growth tropical forest in southern China. We added 15N tracer monthly as 15NH415NO3 for 1 year to control plots and to N‐fertilized plots (N‐plots, receiving additions of 50 kg N ha?1 yr?1 for 10 years). Tracer recoveries in major ecosystem compartments were quantified 4 months after the last addition. Tracer recoveries in soil solution were monitored monthly to quantify leaching losses. Total tracer recovery in plant and soil (N retention) in the control plots was 72% and similar to those observed in temperate forests. The retention decreased to 52% in the N‐plots. Soil was the dominant sink, retaining 37% and 28% of the labeled N input in the control and N‐plots, respectively. Leaching below 20 cm was 50 kg N ha?1 yr?1 in the control plots and was close to the N input (51 kg N ha?1 yr?1), indicating N saturation of the top soil. Nitrogen addition increased N leaching to 73 kg N ha?1 yr?1. However, of these only 7 and 23 kg N ha?1 yr?1 in the control and N‐plots, respectively, originated from the labeled N input. Our findings indicate that deposited N, like in temperate forests, is largely incorporated into plant and soil pools in the short term, although the forest is N‐saturated, but high cycling rates may later release the N for leaching and/or gaseous loss. Thus, N cycling rates rather than short‐term N retention represent the main difference between temperate forests and the studied tropical forest.  相似文献   

17.
This paper investigates the periodicity of the adult height of Swedish soldiers of the 18th and 19th centuries using spectral analysis. The height data are left truncated due to the enforcement of minimum height requirement. Hence, we use a truncated regression model using maximum likelihood estimation. We isolate the various frequency components, assess their importance, and perform sensitivity analysis by means of fitting several alternative models.  相似文献   

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