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1.
氮是陆地生态系统生产力的首要限制性养分,利用自然丰度δ15N(15N/14N)可以有效指示生态系统氮循环过程。本试验研究了内蒙古草甸草原土壤与植物系统自然丰度δ15N、土壤净氮矿化潜势的年际变化。结果表明: 2017—2020年,土壤NO3--N含量(9.83~14.79 mg·kg-1)均显著高于NH4+-N含量(3.92~5.00 mg·kg-1);土壤NH4+的δ15N值(13.3‰~18.3‰)显著高于NO3-的δ15N值(3.76‰~6.14‰),土壤NO3-的δ15N值与土壤NO3-含量呈显著负相关;干旱年NH4+的δ15N值相对较高,降水较高或较低年NO3-的δ15N值显著降低。干旱年土壤净氮矿化速率、净氨化速率显著高于湿润年,而土壤硝化速率与年降水量无显著相关性。植物δ15N值与土壤δ15N值无显著相关性,但与植物N含量呈显著负相关;豆科植物与非豆科植物δ15N值、N含量均呈显著正相关,在一定程度上表明豆科植物对非豆科植物的N吸收具有促进作用。研究结果可为草原土壤-植物系统氮循环过程及其对降水变化的响应提供数据支撑。  相似文献   

2.
城市人为成因的气态活性氮排放影响空气质量,导致周边的陆地生态系统大气氮输入量持续增加。然而,陆地生态系统大气活性氮特别是溶解态无机氮(DIN)和溶解态有机氮(DON)的同步观测仍然较为缺乏,影响氮沉降生态效应的全面、准确评估。本研究观测了北京东灵山森林生态系统定位研究站2019年6月至2020年1月每周的混合沉降中铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)和总溶解态氮(TDN)浓度,计算了DON浓度和各形态氮的沉降通量,分析了它们的月际和干湿季差异及其变化机制。结果表明:该站点大气沉降中NH4+-N、NO3--N、DON和TDN体积加权平均浓度分别为1.45±0.04、0.70±0.01、1.81±0.66和3.96±0.65 mg N·L-1,TDN年沉降通量为25.00 kg N·hm-2·a-1,NH4+<...  相似文献   

3.
苦草根系对硝氮和氨氮的吸收   总被引:5,自引:0,他引:5  
徐昇  李欣  钟萍  刘正文 《生态科学》2012,31(3):312-317
硝氮(NO3--N)和氨氮(NH4+-N)是湖泊沉积物间隙水生物可利用氮源的主要形态。论文通过稳定性同位素15N示踪技术,通过模拟实验分别研究了苦草根系对NH4+-N和NO3--N的吸收及其与氮浓度的关系。结果显示,苦草(Vallisnerianatan)根系对NH4+-N的吸收显著高于NO3--N;根系吸收氮后向叶转移,而且NO3--N为氮源时其转移速率较高;NH4+-N浓度的变化对苦草吸收NO3--N有影响,当NH4+-N浓度小于0.072mmol/L时,根系对NO3--N的吸收随NH4+-N浓度的增加而增加,随后降低并趋于平稳;同时,NO3--N浓度对苦草吸收NH4+-N也有类似的影响。  相似文献   

4.
多花黑麦草对不同形态氮的吸收动力学特征研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用改进常规耗竭法,比较研究了多花黑麦草(Lolium multiflorum Lam.)对NH4+和NO3-吸收动力学特征。结果表明多花黑麦草对NH4+和NO3-吸收符合Miehaelis-Menten方程,它对NH4+的亲和力显著大于对NO3-的亲和力,但对NH4+和NO3-的最大吸收速率差异不显著,说明多花黑麦草偏爱吸收NH4+,在实际污水净化过程中,多花黑麦草具有优先吸收NH4+的趋势,若有足够的停留时间,其对NH4+净化程度会更高些;当吸收系统微生物受抑制时,多花黑麦草对NO3-的吸收速率明显降低,亲和力明显提高,可见微生物对吸收体系中氮素的去除有一定促进作用。  相似文献   

5.
氮(N)是高山和极地生态系统重要的限制性生长因子。目前对冻土区植物N利用机制的研究主要集中于完全融化期,而冻融循环期植物N吸收策略仍存在不确定性。以高寒紫花针茅为研究对象,分别在冻结期(晚秋)和融化期(早春)采用同位素示踪技术,分析植物对(15NH4)2SO4和Na15NO3的吸收量与偏好动态变化。研究结果显示冻结期紫花针茅冠层生长已停滞,融化期冠层尚未返青,但根系和立枯均可以吸收同化15N,具备吸收养分的需求。融化期紫花针茅15N在标记21天后15N-NH+415N-NO-3的总回收率分别为4.44%和6.91%,而冻结期紫花针茅在15N标记21天后15N-NH+415...  相似文献   

6.
吸收营养物质是植物根系的主要生理功能。氮素吸收是植物体内氮代谢的第一步, 也是最关键的一步。为了全面地认识亚高山针叶林在全球气候变化背景下对两种主要无机氮(NH4+和NO3-)吸收特点的变化, 该研究以川西亚高山针叶林优势树种——云杉(Picea asperata)和岷江冷杉(Abies fargesii var. faxoniana)为材料, 通过红外辐射加热器模拟增温, 利用非损伤微测技术(non-invasive micromeasurement technology)研究了这两个树种吸收NH4+和NO3-特点的变化, 同时还探究了NH4+和NO3- 之间的相互作用对植物吸收这两种离子的影响。研究结果显示: 在云杉根系中, NH4+和NO3-的最大吸收速率分别发生在距离根尖最顶端17-18 mm区域和17 mm处, 而岷江冷杉对这两种离子的最大吸收速率分别发生在距离根尖顶端11 mm和11.5 mm处。增温对云杉和岷江冷杉根系吸收NH4+和NO3-有促进作用。在增温条件下, NO3-能够促进云杉根系对NH4+的吸收, 而NH4+则抑制了其对NO3-的吸收。无论是否增温, 岷江冷杉对NH4+的吸收都不受NO3-的影响, 而在增温条件下, NH4+会抑制岷江冷杉对NO3-的吸收。  相似文献   

7.
氮素形态对树木养分吸收和生长的影响   总被引:26,自引:1,他引:25  
张彦东  白尚斌 《应用生态学报》2003,14(11):2044-2048
由于NH4+-N和NO3--N形态的差异,二者对树木养分吸收和生长发育的影响不同,树木常表现出对NH4+-N和NO3--N的选择性吸收,树种对NH4+-N和NO3--N吸收的偏好特性可能与生长地的土壤pH有关,来自于酸性土壤的树种通常具有喜NHON的特性,而来自于中性或碱性土壤的树种常表现出喜NO3--N的趋势,由于NH4+-N和NO3^--N所带电荷的差异,通常NH4+-N有利于阴离子的吸收,而NO3^--N则促进阳离子的吸收,在有些情况下,NH4+-N会抑制NO3--N的吸收,但抑制的机制目前还不清楚,树木吸收NH4+-N时,引起根际pH下降,相反吸收NO3--N时根际pH升高,根际pH变化可以改变土壤养分的有效性,并影响树木对养分的吸收利用,树木对NH4+-N和NO3--N的生长反应不同,有些喜NH4+-N的针叶树在供应NH4+-N时生长较好,多数植物在同时供应NH4+-N和NO3--N时生长量最大,有些树种在同时供应NH4+-N和NO3--N时也表现出最高的生长,但对于树木类似的研究还少,这一现象对于树木是否具有普遍性还需要大量试验证明。  相似文献   

8.
对茶园及相邻林地土壤N2O排放的垂直分布特征进行研究.结果表明: 在0~100 cm土层,茶园和林地土壤全氮(TN)、N2O排放速率及积累量均随着土层增加而减少,且茶园均值大于林地.土壤pH、TN、水溶性有机氮(WSON)、微生物生物量氮(MBN)、NO3--N及NH4+-N含量随着土层增加总体呈下降趋势,茶园各土层TN、WSON、MBN、NO3--N及NH4+-N含量显著大于林地,而不同土层pH值均小于林地.茶园和林地土壤N2O排放速率与TN、MBN及NH4+-N含量呈显著正相关,而与pH相关性不显著.茶园土壤N2O排放速率与NO3--N含量的相关性显著,与WSON的相关性不显著,而在林地土壤中呈相反趋势.0~100 cm土层内茶园 WSON/SON和N2O N/MBN平均值大于林地,而MBN/SON平均值小于林地.这表明茶园土壤氮库有较高的代谢效率,N2O排放速率较高,不利于土壤氮库的储量积累,也不利于维持土壤质量和持续利用的潜力.  相似文献   

9.
大气氮氧化物(NOx=NO+NO2)随着干沉降进入森林生态系统时,会首先接触森林冠层。森林乔木能通过叶片吸收多少NO2以及对吸收的NO2是如何分配的,目前尚不清楚。该研究利用15N稳定同位素示踪技术,对中国南方常见乔木树种木荷(Schima superba)和马尾松(Pinus massoniana)幼苗在黑暗和光照两种条件下进行了15NO2静态箱熏蒸实验,检测并分析了两种植物的15N回收率以及吸收的NO2在植物各组织中的分配结果。结果显示:植物主要通过气孔吸收NO2,木荷和马尾松在黑暗条件下整体分别能回收10.3%±5.9%和20.4%±7.0%15NO2,在光照条件下整体分别能回收35.9%±5.4%和68.2%±7.6%15NO2。两种植物各组织中的平均干质量15  相似文献   

10.
以霍格兰营养液为培养基质,采用15N同位素示踪技术,研究不同浓度15NO3--N (0、2.5、5、10和20 mmol·L-1,分别以N0、N1、N2、N3和N4表示)对平邑甜茶幼苗生长、光合作用、15N吸收、利用及分配的影响.结果表明:与其他处理相比,N2处理幼苗叶绿素含量、叶面积及各器官干质量最大.叶片净光合速率(Pn)随15NO3--N浓度的增加显著增大,但15NO3--N浓度超过N2处理后Pn略有下降.处理20 d时,N2处理幼苗根系活力最大,根系长度、根系总表面积和根尖数也显著高于其他处理.各处理间15N分配率差异显著,N2处理幼苗各器官间15N分配率最均衡,15N利用率也较高;随15NO3--N浓度增加,各处理幼苗全氮量和15N吸收量呈先升高后降低的趋势,且在N2处理时最大,分别为103.77和21.57 mg.处理12 d后,叶片硝酸还原酶(NR)活性以N2处理最高,N4处理最低,至第16天时,N4处理较N2处理降低了84.9%.因此,15NO3--N供应过低抑制幼苗光合作用及氮素吸收,15NO3--N供应过高则抑制幼苗体内硝态氮同化及根系生长,均不利于苹果幼苗生长及氮素营养吸收利用,适量供氮有利于苹果幼苗的生长、光合作用的提高,以及氮素的吸收、利用和分配.  相似文献   

11.
豆科植物在氮素缺乏的荒漠生态系统中大量存在,是该生态系统提供有效氮的中心,也是这一区域重要的先锋物种。该文选择古尔班通古特沙漠广泛分布的弯花黄芪(Astragalus flexus)和镰荚黄芪(Astragalus arpilobus)作为研究对象,分别在0~5、5~15 cm土层添加3种不同形态氮(15N-NH4+15N-NO3-15N-glycine),研究两种植物及各器官对不同形态氮素的吸收、分配策略。结果表明:(1)在不同土层中,两种植物均偏好吸收硝态氮,并且弯花黄芪、镰荚黄芪对硝态氮的最高吸收速率均为3.26、2.59μg·g-1·h-1。(2)在不同土层中,植物各器官间均对不同氮源吸收及分配有显著性差异(P<0.05),弯花黄芪根的15N吸收量均大于镰荚黄芪的,3种不同形态氮主要分配于叶。(3)在不同土层中,不同氮源对两种植物的贡献率均为...  相似文献   

12.
氮(N)是控制植物结构和功能以及维持生态系统稳定的重要营养元素之一,外源输入氮素的有效性及形态的差异对植物的生长发育和生理特征产生显著的影响。由于全球气候变化和人类活动的干扰,大气氮沉降量日益增加,氮形态也发生改变,严重破坏植物的正常生长和生态系统的平衡稳定,已成为研究学者关注的热点问题。本文综述了不同氮输入水平和形态对植物的生长、光合作用、养分吸收以及代谢酶活性等方面的影响,归纳出:(1)适量氮输入能促进植物生长、光合作用和养分吸收能力,但当超出植物承受的阈值后,则对其产生抑制作用;(2)由于植物对氮素形态吸收偏好的差异,铵态氮(NH4+-N)和硝态氮(NO3--N)对植物的生长、光合作用、养分吸收以及代谢酶活性的影响效果不同,且适宜铵硝配比相较于单一某种氮素添加对大多数植物的促进作用更显著。提出未来的研究方向应着重考虑4个方面:(1)开展大尺度的长期监测控制实验;(2)利用分子生物学技术深入探究氮形态对植物影响的微观机理;(3)重点关注土壤根际环境对植物根系氮素吸收的影响;(4)综合分析氮输入与...  相似文献   

13.
章燕    徐慧  夏宗伟  郭彦玲   《生态学杂志》2012,23(1):166-172
采用15N库稀释-原位培养法研究了硝化抑制剂DCD、DMPP对华北盐碱性褐土氮总矿化速率和硝化速率的影响.试验在山西省运城市种植玉米的盐碱性土壤上进行,设单施尿素、尿素+DCD、尿素+DMPP 3个处理.结果表明:施肥后2周,DCD、DMPP分别使氮总矿化速率和氮总硝化速率减少了25.5%、7.3%和60.3%、59.1%,DCD对氮总矿化速率的影响显著高于DMPP,两者对氮总硝化速率的影响无显著差异;而在施肥后7周,不同硝化抑制剂对氮总硝化速率的影响存在差异.施肥后2周,3个处理的土壤氮总矿化速率和硝化速率分别是施肥前的7.2~10.0倍和5.5~21.5倍;NH4+和NO3-消耗速率分别是施肥前的9.1~12.2倍和5.1~8.4倍,这是由氮肥对土壤的激发效应所致.硝化抑制剂使氮肥更多地以NH4+形式保持在土壤中,减少了NO3-的积累.土壤氮总矿化速率和总硝化速率受硝化抑制剂的抑制是N2O减排的主要原因.  相似文献   

14.
土壤和植被作为河岸带生态系统服务维持的根基,其空间分布与变异对河岸带生态功能的发挥起着决定性作用.本研究以黄河中下游典型河段河岸带为研究对象,采用野外调查、实验分析与冗余分析(RDA)相结合的方法,研究了河岸带土壤理化性质空间分异特征及其对环境的响应.结果表明: 研究区土壤物理性质的横向梯度效应较为明显,随缓冲距离增大,土壤容重呈现先增后减的趋势,而土壤含水量呈相反趋势;不同缓冲区土壤的全磷(TP)、有效磷(AP)、全碳(TC)、有机碳(TOC)、全氮(TN)、铵态氮(NH4+-N)和硝态氮(NO3--N)含量差异均不显著;不同植被类型(杨树人工林和柳树人工林)的土壤化学性质差异均不显著.相关性分析表明,研究区土壤TOC与TN、NO3--N含量均呈极显著正相关、与NH4+-N含量显著正相关,土壤TC和TOC含量均与砂粒呈极显著负相关,与粘粒极显著正相关.RDA结果显示,土壤TOC和NH4+-N含量随乔木层高度和盖度的增加而增加,土壤TP与NO3--N随乔木层树木胸径和草本层植物盖度的增加而增加,而NH4+-N含量随海拔升高呈递增的趋势,说明黄河中下游河岸带土壤性质受群落结构和海拔梯度的影响显著.  相似文献   

15.
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   

16.
从2007年11月至2009年10月, 对华西雨屏区苦竹(Pleioblastus amarus)人工林进行了模拟氮(N)沉降试验, N沉降水平分别为对照(CK, 0 g N·m-2·a-1)、低N (5 g N·m-2·a-1)、中N (15 g N·m-2·a-1)和高N (30 g N·m-2·a-1)。在N沉降进行1年后, 每月采集各样方0-20 cm的土壤样品, 连续采集12个月, 测定其土壤总有机C、微生物生物量C、浸提性溶解有机C、活性C、全N、微生物生物量N、NH4+-N、NO3--N、有效P和速效K。结果表明: N沉降显著增加了土壤总有机C、微生物生物量C、全N、微生物生物量N、NH4+-N和有效P含量, 对其余几个指标无显著影响。土壤微生物生物量C和微生物生物量N的季节变化明显, 并与气温极显著正相关。土壤有效P、速效K与微生物生物量C、微生物生物量N呈极显著负相关关系。N沉降提高了土壤中C、N、P元素的活性, 并通过微生物的转化固定作用使得C、N、P元素在土壤中的含量增加。苦竹林生态系统处于N限制状态, 土壤有机C和养分对N沉降呈正响应, N沉降的增加可能会提高土壤肥力并促进植被的生长, 进而促进生态系统对C的固定。  相似文献   

17.
抑制剂和猪粪对尿素氮在稻田土壤中转化的影响   总被引:2,自引:0,他引:2  
为了阐明稻田土壤中尿素在配施抑制剂和猪粪的情况下不同形态氮的响应特征,探究不同管理措施下稻田土壤氮素保持和供给能力。本研究采用15N标记尿素进行盆栽试验,设置不施肥(CK)、猪粪(M)、尿素(N)、猪粪+尿素(NM)、尿素+抑制剂(NI)和尿素+抑制剂+猪粪(NIM)6个处理。抑制剂选用脲酶抑制剂(PPD+NBPT)和硝化抑制剂(DMPP)组合,测定返青期、分蘖期和成熟期土壤氮库的分配、尿素氮在氮库中的保存及水稻吸氮状况。结果表明: 施用猪粪显著提高了土壤铵态氮、固定态铵含量和微生物生物量氮,提高了分蘖期尿素氮在各氮库中的贮存,显著增加了水稻产量。与N处理相比,添加抑制剂促进了NH4+的矿物固定和微生物对尿素氮的固持;与NM处理相比,施用抑制剂增加了黏土矿物对15NH4+的固定。通径分析表明,施用猪粪能促进水稻吸收肥料氮,增加水稻产量;添加抑制剂可通过铵的矿物固定将更多的肥料氮暂时储存;NIM能将更多的氮贮存在微生物生物量氮中,至作物生长后期,铵的释放和微生物周转矿化可为水稻提供更多的有效氮源。在我国北方稻田,NM和NIM处理是推荐的施肥方式。  相似文献   

18.
以霍格兰营养液为培养基质,采用15N同位素示踪技术,研究不同浓度15NO3--N (0、2.5、5、10和20 mmol·L-1,分别以N0、N1、N2、N3和N4表示)对平邑甜茶幼苗生长、光合作用、15N吸收、利用及分配的影响.结果表明:与其他处理相比,N2处理幼苗叶绿素含量、叶面积及各器官干质量最大.叶片净光合速率(Pn)随15NO3--N浓度的增加显著增大,但15NO3--N浓度超过N2处理后Pn略有下降.处理20 d时,N2处理幼苗根系活力最大,根系长度、根系总表面积和根尖数也显著高于其他处理.各处理间15N分配率差异显著,N2处理幼苗各器官间15N分配率最均衡,15N利用率也较高;随15NO3--N浓度增加,各处理幼苗全氮量和15N吸收量呈先升高后降低的趋势,且在N2处理时最大,分别为103.77和21.57 mg.处理12 d后,叶片硝酸还原酶(NR)活性以N2处理最高,N4处理最低,至第16天时,N4处理较N2处理降低了84.9%.因此,15NO3--N供应过低抑制幼苗光合作用及氮素吸收,15NO3--N供应过高则抑制幼苗体内硝态氮同化及根系生长,均不利于苹果幼苗生长及氮素营养吸收利用,适量供氮有利于苹果幼苗的生长、光合作用的提高,以及氮素的吸收、利用和分配.  相似文献   

19.
为探究氮输入和根际效应对盐渍化草地土壤理化性质的影响,对8个水平氮添加处理下(0、1、2、4、8、16、24和32 g N·m-2·a-1)晋北盐渍化草地根际和非根际土壤理化性质进行研究。结果表明: 氮添加显著降低根际土壤pH,显著增加根际和非根际土壤Ca2+、NO3--N和无机氮含量;随氮添加量的增加,根际和非根际土壤Ca2+、NO3--N、无机氮含量以及根际土壤全氮含量呈逐渐升高的趋势,而根际土壤Na+、K+、Mg2+、NH4+-N和氨基酸含量以及非根际土壤全氮含量呈先升高后降低的趋势。主成分分析表明,根际土壤理化性质对低氮(≤8 g·m-2·a-1)和高氮添加(>8 g·m-2·a-1)的响应具有明显差异。根际土壤pH、有机酸和氨基酸含量分别比非根际土壤低0.71、44.3%和9.8%,而K+、Ca2+、Mg2+、NH4+-N、无机氮、全碳和全氮含量分别比非根际土壤高51.0%、47.6%、20.8%、215.5%、139.3%、31.7%和65.3%,表明根际效应对盐渍化草地土壤理化性质的影响大于氮输入的影响。  相似文献   

20.
对茶园及相邻林地土壤N2O排放的垂直分布特征进行研究.结果表明: 在0~100 cm土层,茶园和林地土壤全氮(TN)、N2O排放速率及积累量均随着土层增加而减少,且茶园均值大于林地.土壤pH、TN、水溶性有机氮(WSON)、微生物生物量氮(MBN)、NO3--N及NH4+-N含量随着土层增加总体呈下降趋势,茶园各土层TN、WSON、MBN、NO3--N及NH4+-N含量显著大于林地,而不同土层pH值均小于林地.茶园和林地土壤N2O排放速率与TN、MBN及NH4+-N含量呈显著正相关,而与pH相关性不显著.茶园土壤N2O排放速率与NO3--N含量的相关性显著,与WSON的相关性不显著,而在林地土壤中呈相反趋势.0~100 cm土层内茶园 WSON/SON和N2O N/MBN平均值大于林地,而MBN/SON平均值小于林地.这表明茶园土壤氮库有较高的代谢效率,N2O排放速率较高,不利于土壤氮库的储量积累,也不利于维持土壤质量和持续利用的潜力.  相似文献   

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