高水平氮素添加促进内蒙古温带典型草原生态系统碳固持

净生态系统生产力(NEP)直接反映陆地生态系统碳固持能力,是衡量碳汇或碳源的重要指标.目前关于氮沉降对NEP影响的研究大多数都采用2个水平的氮处理,而关于不同水平氮沉降速率对NEP的影响及其机制还鲜有报道.利用中国科学院植物研究多伦站在内蒙古温带典型草原建立的一项模拟多水平氮沉降影响的控制实验平台,通过对生态系统碳通量及其相关因子连续两年的观测,探讨温带典型草原NEP对不同水平氮素添加的响应机制.混合效应模型(Mixed effects models)显示:低水平氮素添加对总初级生产力(Gross primary productivity,GPP),生态系统呼吸(Ecosystem respiration,ER)和NEP均无显著性影响;高水平氮素添加更能促进温带草原生态系统碳固持.结构方程模型(Structural equation model,SEM)显示:GPP主要受到氮素添加量,群落盖度(Cover)和土壤湿度(SM)影响;而ER则受到氮素添加量,Cover,SM和土壤呼吸(SR)的影响.研究结果增加了全球气候变化条件下对温带草原生态系统净碳固持响应氮沉降的认识和理解,有助于预测陆地生态系统碳循环与全球变化的关系.

牛粪对杨树人工林土壤生物学性状及其生长的影响

[目的]探讨施用牛粪对杨树人工林土壤生物学性状与生长的作用效果,为土壤培肥制度的建立及杨树人工林的合理施肥提供理论依据。[方法]通过3a大田试验,研究CK(对照,不施肥)、CF(单施化肥)、CM(牛粪)和CM+CF(牛粪和化肥各提供50%的氮)等处理对杨树人工林土壤理化特征、微生物数量、微生物量碳氮、活性有机碳、碳库管理指数(CPMI)及生长的影响。[结果]与CF处理相比,CM+CF处理显著提高了土壤中细菌数、真菌数、微生物总量和微生物量碳、氮含量,其中微生物量碳、氮含量分别较CF处理显著提高42.20%和43.75%;CM+CF处理还能明显提高土壤中碱解氮、速效磷、速效钾和交换性Mg含量,并显著降低土壤pH值。同时,CM处理使土壤总有机碳含量达最高值,而CM+CF处理使土壤的低活性、中活性、高活性有机碳含量和CPMI最高,其中CPMI分别较CK,CF和CM处理显著高出52.76,47.16,25.89。此外,CM+CF处理使杨树人工林的材积平均生长率达到45.36%,并显著高于其他处理。与CM+CF处理相比,CM处理对土壤和材积的影响效果较小。[结论]牛粪与化肥配施有助于改善杨树人工林土壤的生物学性状,有利于促进林木生长。