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相似文献
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1.
采用封顶埋管法,我们于11月21日至次年4月15日,分3个培养期共165天(包括干季初期、中期和末期),对哀牢山原生木果柯林(Lithocarpusxylocarpusforest)、栎类次生林(secondary oakforest)和人工茶叶地(teaplantation)三种群落类型的土壤氮素矿化和硝化作用进行了研究.结果表明:在3个培养期中,不同群落下土壤的氮素矿化和硝化作用都具有明显差异;而且它们均具有明显的干季动态,但变化趋势不尽相同.净氨化速率远高于净硝化速率,后者约为前者的0.5%~10%.结果表明,培养期、群落类型和样方诸因子对净氮矿化速率和净硝化速率的影响均存在不同程度的交互作用.人为干扰能导致氮素矿化和硝化速率等生态系统过程的变化,我们的研究结果为此提供了证据支持.与木果柯原始林相比,茶地和次生林的氮素转化过程更多地受物理因素的控制(如温度和水分).这意味着哀牢山地区的木果柯原始林的保护应该受到重视.  相似文献   

2.
植被类型与坡位对喀斯特土壤氮转化速率的影响   总被引:4,自引:0,他引:4  
土壤氮素转化对于植物氮素营养具有重要作用,尤其是对于受氮素限制的喀斯特退化生态系统。选取植被恢复过程中4种典型喀斯特植被类型(草丛、灌丛、次生林、原生林)和3个坡位(上、中、下坡位)表层土壤(0—15cm)为对象,利用室内培养的方法,研究不同植被类型和坡位下土壤氮素养分与氮转化速率(氮净矿化率、净硝化率和净氨化率)的特征及其影响因素。结果表明,植被类型对土壤硝态氮含量、无机氮含量、氮净矿化率、净硝化率和净氨化率均有显著影响(P0.01),即随着植被的正向演替(草丛—灌丛—次生林—原生林),土壤硝态氮含量、无机氮含量、土壤氮净矿化速率和净硝化速率整体上呈增加趋势,而坡位以及坡位与植被类型的交互作用对上述土壤氮素指标无显著影响(P0.05)。冗余分析结果表明凋落物氮含量、凋落物C∶N比和硝态氮含量对土壤氮转化速率有显著影响,其中凋落物氮含量是影响土壤氮转化速率的主要因子(F=35.634,P=0.002)。可见,尽管坡位影响喀斯特水土再分配过程,但植被类型决定的凋落物质量(如凋落物氮含量等)对喀斯特土壤氮素转化速率的作用更为重要。因此,在喀斯特退化生态系统植被恢复初期,应注重植被群落的优化配置(如引入豆科植物)和土壤质量的改善(如降低土壤C∶N),促进土壤氮素转化及氮素的有效供给。  相似文献   

3.
哀牢山中山湿性常绿阔叶林土壤氮转化的海拔效应   总被引:4,自引:0,他引:4  
采用树脂芯法将哀牢山中山湿性常绿阔叶林内土壤分别移植到中海拔的次生林和低海拔的人工林下培养,并以原地培养为对照,对土壤氮素转化的海拔效应进行了研究.土壤氮素的净矿化速率、净硝化速率和淋溶速率受季节和海拔的影响极为显著(P<0.01).海拔的影响在雨季前期最显著,高海拔土壤的净矿化和净硝化速率分别为-5.81和-4.18mg N·kg-1·60d-1,移植到中、低海拔培养后,净矿化速率分别为20.92和44.15 mgN·kg-1· 60 d-1,净硝化速率分别为17.07和20.38 mgN· kg-1 ·60d-1,淋溶量也分别增加了0.37倍和2.77倍.由于雨季中后期反硝化作用增加导致净矿化和净硝化速率降低,导致高、中海拔培养的土壤净氮矿化速率在雨季中期达到最高值,雨季后期降低.由此可推断,未来的气候变暖很可能会加快哀牢山中山湿性常绿阔叶林土壤氮素的转化速率和气态损失量.  相似文献   

4.
不同土地利用类型对丹江口库区土壤氮矿化的影响   总被引:10,自引:0,他引:10       下载免费PDF全文
氮(N)素是陆地生态系统净初级生产力的重要限制因子, 土地利用类型的变化对生态系统氮循环过程有着重要的影响。采用PVC顶盖埋管原位培养的方法, 对丹江口库区清塘河流域相邻的侧柏(Platycladus orientalis)人工林、人工种植灌木林地和农田3种土地利用类型的氮素矿化和硝化作用进行了研究。结果表明, 侧柏人工林、灌木林地和农田的NH4+-N浓度(mg·kg-1)依次为1.33 ± 0.20、1.67 ± 0.17和1.62 ± 0.13, 不同土地利用类型间的NH4+-N浓度无显著性差异; 而3种土地利用类型下土壤NO3--N浓度(mg·kg-1)差异显著, 农田NO3--N浓度(9.00 ± 0.73)显著高于侧柏人工林(1.27 ± 0.18)和灌木林地(3.51 ± 0.11)。NO3--N在灌木林地和农田中分别占土壤无机氮库的67.8%和84.8%, 是土壤无机氮库的主要存在形式; 而侧柏人工林中NO3--N和NH4+-N浓度则基本相等。土壤硝化速率(mg·kg-1·30 d-1)从农田(7.13 ± 2.19)、灌木林地(2.56 ± 1.07)到侧柏人工林(0.85 ± 0.10)显著性降低。侧柏人工林、灌木林地和农田的矿化速率(mg·kg-1·30 d-1)依次为0.98 ± 0.12、2.52 ± 1.25和6.58 ± 2.29。矿化速率和硝化速率显著正相关, 但是矿化速率在不同的土地利用类型间差异不显著。培养过程中灌木林地和农田NH4+-N的消耗大于积累, 氨化速率为负值, 导致灌木林地和农田矿化速率小于硝化速率。氮素的矿化和硝化作用受土壤含水量和土壤温度的影响, 并对土壤含水量更为敏感。土壤C:N与土壤矿化和硝化速率显著负相关。研究结果表明: 土地利用类型的变化会改变土壤微环境和土壤C:N, 进而会影响到土壤氮循环过程。  相似文献   

5.
天山林区土壤总氮矿化过程对季节性冻融的响应   总被引:1,自引:0,他引:1  
陈磊  常顺利  张毓涛  张云云 《生态学报》2020,40(12):3968-3978
森林土壤总氮矿化对冻融过程的响应机制尚不明确,氮矿化速率和转化情况尚缺乏定量刻画。通过土壤原位法与室内培养分析相结合,利用~(15)N同位素稀释技术,研究冻融期间天山林区乔木林地、灌丛、草地3种群落类型土壤总氮矿化及转化累积量的动态,分析土壤总氮矿化速率与土壤温度、含水率及微生物量氮(MBN)的相互关系。结果表明:(1)冻融过程及群落类型对总氮矿化速率和MBN含量有极显著的影响(P0.01),秋、春季冻融期的总氮矿化速率相比冻结期更高;(2)季节性冻融期间,乔木林地土壤总氨化累积量在3种群落类型中最高(163.9 kg N hm~(-2) a~(-1)),秋、春冻融期占整个时期的比值约为66%;而总硝化累积量在3种群落类型中相差较小,秋、春冻融期占比均约为77.4%;(3)土壤温度和含水率显著影响总氮矿化速率、净氮矿化速率和MBN速率,随土壤温度增加,总氨化速率(林地和灌丛)显著升高(P0.05);随土壤含水率增加,净氨化速率(灌丛)和净硝化速率(灌丛)显著降低(P0.05)。通过揭示天山林区土壤总氮矿化速率(总氨化速率和总硝化速率)及转化累积量对冻融过程的响应情况,本研究为天山森林土壤中氮的生物地球化学过程提供了有价值的基础数据。  相似文献   

6.
凋落物输入方式的改变导致凋落物数量和质量发生变化,进而对森林土壤氮矿化产生影响。选择未被入侵的次生阔叶林和毛竹入侵后形成的毛竹纯林为对象,对地表凋落物进行保留、去除与置换处理,采用室内培养法同时添加抗生素(链霉素和放线菌酮)分析真菌和细菌在土壤氮素矿化中的贡献。结果表明:(1)去除凋落物处理使阔叶林土壤净氨化速率增加27.0%,净硝化速率降低11.4%;毛竹林土壤净氨化速率增加23.4%。(2)置换凋落物处理使阔叶林土壤净氨化速率增加43.8%,净硝化速率降低33.5%;毛竹林土壤净硝化速率增加73.1%。(3)添加抗生素后,凋落物置换处理与对照相比,置换凋落物后阔叶林土壤真菌和细菌在净氨化中发挥主要作用;真菌在两种林分土壤净硝化中发挥主要作用,细菌在阔叶林土壤净硝化中发挥主要作用。(4)结合测定的凋落物化学性质可知,置换凋落物后引起真菌和细菌在土壤氮素矿化中贡献发生变化,是由于输入凋落物中木质素和纤维素含量的变化。综上,凋落物去除和置换改变了土壤氮素矿化速率,置换凋落物后改变了真菌和细菌对土壤氮素矿化的贡献。解析凋落物质量在土壤氮素矿化中的作用及微生物群落的相对贡献,有助于阐明毛竹入...  相似文献   

7.
四种温带森林土壤氮矿化与硝化时空格局   总被引:11,自引:0,他引:11  
傅民杰  王传宽  王颖  刘实 《生态学报》2009,29(7):3747-3758
利用PVC管原位培养连续取样法测定了东北地区4种具有代表性的森林生态系统(硬阔叶林、蒙古栎林、红松林、落叶松林)土壤氮素矿化、硝化的时间动态及氮矿化的空间分布格局.结果表明:4种森林土壤氮素矿化存在明显的时空变异.蒙古栎和红松林土壤在6月份表现出强烈的氮矿化和硝化作用,而硬阔叶林及落叶松林7月份氮素矿化强烈.4种森林生态系统上层土壤的氮净矿(硝)化率显著高于下层土壤.4种林型土壤的硝化过程在氮矿化过程中占有重要地位,其NO-3-N在无机氮中的比例分别为:79.9%~91.1%(硬阔叶林)、50.7%~80.5%(蒙古栎林)、54.1%~92.0%(红松林)、63.7%~86.5%(落叶松林).生态系统构成决定了土壤氮素的矿化能力.阔叶林和针阔混交林生态系统矿化率大于纯针叶林生态系统.硬阔叶林、红松林、蒙古栎林、落叶松林的平均净矿化率分别为:(0.58±0.01) mg · kg-1 · d-1、(0.47±0.19) mg · kg-1 · d-1、(0.39±0.11) mg · kg-1 · d-1和(0.23±0.06) mg · kg-1 · d-1.4种林型氮素矿化作用与地下5 cm温度呈正相关,并受土壤表层 (0~10 cm)水分显著影响.土壤微生物量氮与土壤氮矿化呈显著正相关.  相似文献   

8.
 1998年7月,用埋袋法对西双版纳热带季节雨林、崖豆藤(Mellettia leptobotrya)次生林、季节雨林内林窗和轮歇地土壤的氮矿化和硝化作用进行了研究。研究结果表明季节雨林和崖豆藤次生林的格局基本相同,氮净矿化速率分别为6.55mgN·kg-1·30d-1和6.37mgN·kg-1·30d-1,硝化速率分别为16.28mgN·kg-1·30d-1和16.38mgN·kg-1·30d-1。而林窗下和轮歇地土壤的氮净矿化速率和硝化速率均为负值,氮净矿化速率分别为–7.85mgN·kg-1·30d-1和–10.69mgN·kg-1·30d-1,硝化速率分别为–2.78N·kg-1·30d-1和–3.69mg N·kg-1·30d-1。从实验结果看,在30d的培养过程中,NH4–N消耗较多,导致硝化速率大于氮净矿化速率。  相似文献   

9.
天山林区不同类型群落土壤氮素对冻融过程的动态响应   总被引:1,自引:0,他引:1  
季节性冻融过程对北方温带森林土壤氮素的转化与流失具有重要影响,但不同类型群落对冻融过程响应的差异尚不明确。通过在林地、草地、灌丛上设置系列监测样地,采用原位培养的方法,利用林冠遮挡形成的自然雪被厚度差异,监测分析了冻融期天山林区不同群落表层土壤(0—15 cm)的氮素动态及净氮矿化速率间的差异。结果表明:(1)不同类型群落土壤的铵态氮(NH+4-N)含量、微生物量氮(MBN)含量基本与土壤(5 cm)温度呈正相关,深冻期林地土壤铵态氮含量低于其他群落类型而硝态氮含量高于其他群落类型;(2)硝态氮(NO-3-N)为天山林区季节性冻融期间土壤矿质氮的主体,占比达78.4%。灌丛土壤硝态氮流失风险较大,融化末期较融化初期灌丛土壤硝态氮含量下降了64.6%;(3)冻融时期对整体氮素矿化速率影响显著,群落类型对氨化速率影响显著;(4)天山林区土壤氮素在冻结期主要以氮固持为主。通过揭示不同类型群落土壤氮素对冻融格局的响应,能够助益于对北方林区冬季土壤氮素循环的认识。  相似文献   

10.
利用PVC管顶盖埋管原位培育法测定了东灵山顶亚高山草甸 (紫苞风毛菊 (SaussureaiodostegiaHonce) 丝柄苔草 (CarexcapillarisL .)_箭叶锦鸡儿 (Caraganajubata (Pall.Poir.) )灌丛_硕桦林 (BetulacostataTrautv .)演替序列中土壤有机N的年度净矿化与硝化作用 ,并以之作为土壤供氮能力的指标 ,比较了锦鸡儿灌丛与硕桦林和草甸土壤的供氮能力和维持氮素的能力。结果表明 ,3个生态系统土壤无机氮库 (包括NH 4 N和NO-3 _N)及净N矿化与硝化速率都存在明显的季节变化 ;除 1996年 6月硕桦林 (P <0 .0 1)和草甸NH 4_N显著高于锦鸡儿灌丛 (P <0 .0 1) ,1996年 8月锦鸡儿灌丛NO-3 _N显著高于草甸 (P <0 .0 5 )外 ,在不同取样时期无机氮库大小在 3个生态系统之间都不存在显著差异 ;锦鸡儿灌丛每公顷的年度总矿化量 (16 .0 1kg·hm-2 )高于硕桦林 (12 .0 5kg·hm-2 )和草甸 (1.6 4kg·hm-2 ) ;净硝化量 (11.37kg·hm-2 )略高于草甸 (10 .90kg·hm-2 ) ,低于硕桦林 (14.36kg·hm-2 )。尽管锦鸡儿灌丛土壤无机氮含量 ,矿化、硝化速率并不明显高于硕桦林和草甸 ,但其总年度净矿化量最高 ,所以锦鸡儿灌丛土壤的供氮能力在 3个群落中最强。此外 ,由于锦鸡儿灌丛的总年度硝化量低于硕桦林 ,略高于草甸 ,因此 ,锦鸡儿灌  相似文献   

11.
Owen  Jeffrey S.  Wang  Ming Kuang  Sun  Hai Lin  King  Hen Biau  Wang  Chung Ho  Chuang  Chin Fang 《Plant and Soil》2003,251(1):167-174
We used the buried bag incubation method to study temporal patterns of net N mineralization and net nitrification in soils at Ta-Ta-Chia forest in central Taiwan. The site included a grassland zone, (dominant vegetation consists of Yushania niitakayamensis and Miscanthus transmorrisonensis Hayata) and a forest zone (Tsuga chinensis var. formosana and Yushania niitakamensis). In the grassland, soil concentration NH4 + in the organic horizon (0.1–0.2 m) ranged from 1.0 to 12.4 mg N kg–1 soil and that of NO3 varied from 0.2 to 2.1 mg N kg–1 soil. In the forest zone, NH4 + concentration was between 2.8 and 25.0 mg N kg–1 soil and NO3 varied from 0.2 to 1.3 mg N kg–1 soil. There were lower soil NH4 + concentrations during the summer than other seasons. Net N mineralization was higher during the summer while net nitrification rates did not show a distinct seasonal pattern. In the grassland, net N mineralization and net nitrification rates were between –0.1 and 0.24 and from –0.04 to 0.04 mg N kg–1 soil day–1, respectively. In the forest zone, net N mineralization rates were between –0.03 and 0.45 mg N kg–1 soil day–1 and net nitrification rates were between –0.01 and 0.03 mg N kg–1 soil day–1. These differences likely result from differing vegetation communities (C3 versus C4 plant type) and soil characteristics.  相似文献   

12.
西双版纳不同土地利用方式下土壤氮矿化作用研究   总被引:21,自引:4,他引:17  
氮在森林生态系统的养分循环中很重要,常把土壤氮矿化速率作为生态系统中氮有效性和氮损失的指标.在云南省中国科学院西双版纳热带生态站周围,用顶盖埋管法,对季风常绿阔叶林、季节雨林、橡胶林、受过严重干扰的季节雨林、鸡血藤次生林和旱谷地的氮矿化速率进行研究.结果表明,在6种土地利用方式下,净氮矿化速率和硝化速率由大到小依次为受过严重干扰的季节雨林>鸡血藤次生林>季节雨林>季风常绿阔叶林>橡胶林>旱谷地.在西双版纳地区橡胶林和旱谷地被认为是受人为干扰较严重的土地利用方式,这两种土地利用方式与各种森林下土壤中的氮矿化速率和氮储量相比均低,达到显著水平.较低的氮矿化速率与土壤本底氮储量低有关,也与土壤中真菌数量较少有关.对西双版纳6种常见土地利用方式的土壤氮储量和氮循环速率的研究表明,受过严重干扰的季节雨林在恢复多年后土壤中养分的转化速率与原生林接近,而林地被转化为农业或经济林用地后氮储量和氮矿化速率均显著降低.  相似文献   

13.
亚热带不同林分土壤矿质氮库及氮矿化速率的季节动态   总被引:4,自引:0,他引:4  
以亚热带地区天然林、格氏栲人工林和杉木人工林为对象,采取PVC管原位培养连续取样法,对不同林分土壤净氨化速率、净硝化速率及净氮矿化速率进行为期一年(2014年9月—2015年8月)的研究,分析林分类型和季节动态对土壤矿质氮库和净氮矿化速率的影响.结果表明: 硝态氮是该地区土壤矿质氮库的主要存在形式,天然林和杉木人工林土壤硝态氮含量分别占总土壤矿质氮库的55.1%~87.5%和56.1%~79.1%,林分间土壤铵态氮含量差异不显著,硝态氮含量差异显著,其中格氏栲人工林土壤硝态氮含量显著低于天然林和杉木人工林.土壤硝态氮库和矿质氮库在不同月份间差异显著,在植物非生长季节(10月至次年2月)较大,在植物生长季节(3—9月)较小.各林分全年土壤净硝化速率均较低,净氨化速率是净氮矿化速率的主要存在形式,林分类型对土壤净氨化速率有显著影响,其中杉木人工林显著低于天然林和格氏栲人工林.月份对土壤净氨化速率有显著影响,各林分土壤净氨化速率变化规律不一致,但均在11月和2月达到一年中的最低值.重复测量方差分析显示,林分类型和季节动态对土壤矿质氮库及氮矿化速率均有显著影响.温度和水分是影响土壤矿质库及氮矿化速率的重要因素,凋落物对土壤氮矿化速率的影响主要是通过质量控制而非数量控制.  相似文献   

14.
Summary Seasonal patterns of net N mineralization and nitrification in the 0–10 cm mineral soil of 9 temperate forest sites were analyzed using approximately monthlyin situ soil incubations. Measured nitrification rates in incubated soils were found to be good estimates of nitrification in surrounding forest soils. Monthly net N mineralization rates and pools of ammonium-N in soil fluctuated during the growing season at all sites. Nitrate-N pools in soil were generally smaller than ammonium-N pools and monthly nitrification rates were less variable than net N mineralization rates. Nitrate supplied most of the N taken up annually by vegetation at 8 of the 9 sites. Furthermore, despite the large fluctuations in ammonium-N pools and monthly net N mineralization, nitrate was taken up at relatively uniform rates during the growing season at most sites.  相似文献   

15.
Previous studies of the effect of tropical forest conversion to cattle pasture on soil N dynamics showed that rates of net N mineralization and net nitrification were lower in pastures compared with the original forest. In this study, we sought to determine the generality of these patterns by examining soil inorganic N concentrations, net mineralization and nitrification rates in 6 forests and 11 pastures 3 years old or older on ultisols and oxisols that encompassed a wide variety of soil textures and spanned a 700-km geographical range in the southwestern Brazilian Amazon Basin state of Rondônia. We sampled each site during October-November and April-May. Forest soils had higher extractable NO3 ?-N and total inorganic N concentrations than pasture soils, but substantial NO3 ?-N occurred in both forest and pasture soils. Rates of net N mineralization and net nitrification were higher in forest soils. Greater concentrations of soil organic matter in finer textured soils were associated with greater rates of net N mineralization and net nitrification, but this relationship was true only under native forest vegetation; rates were uniformly low in pastures, regardless of soil type or texture. Net N mineralization and net nitrification rates per unit of total soil organic matter showed no pattern across the different forest sites, suggesting that controls of net N mineralization may be broadly similar across a wide range of soil types. Similar reductions in rates of net N transformations in pastures 3 years old or older across a range of textures on these soils suggest that changes to soil N cycling caused by deforestation for pasture may be Basin-wide in extent. Lower net N mineralization and net nitrification rates in established pastures suggest that annual N losses from largely deforested landscapes may be lower than losses from the original forest. Total ecosystem N losses since deforestation are likely to depend on the balance between lower N loss rates from established pastures and the magnitude and duration of N losses that occur in the years immediately following forest clearing.  相似文献   

16.
The dry-season dynamics of soil inorganic nitrogen pools were investigated under three types of vegetation (Primary Lithocarpus xylocarpus forest, secondary oak forest and tea plantation), which represent three different intensities of disturbance. Pools of inorganic nitrogen in soils (0-15 cm) showed strong differences between the three types of vegetation. Organic material, total nitrogen reduced and C/N ratio fell with increasing intensity of disturbance, while nitrate loss potential rose. These results suggest that disturbance does not favor the retention of soil nutrient elements. The dry-season dynamics of the inorganic nitrogen pools were similar under the three vegetation types while the dynamics of NH+-N differed from that of NO3--N’s. NH4+-N was the major form of inorganic nitrogen, and NO3-N content only was 1.16%-3.44%, 0.58%-2.09% and 2.02%- 7.37% of NH4+-N content in the primary Lithocatpus xylocarpus forests, secondary oak forests and tea plantations.  相似文献   

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