增温和牦牛排泄物输入对沼泽土壤酶活性的影响

选取滇西北高原纳帕海沼泽土壤为研究对象,采用室内模拟实验,研究增温(13℃、19℃、25℃)和牦牛排泄物(粪便、尿液)输入对沼泽土壤理化性质和酶活性的影响。结果表明:(1)增温会显著降低土壤pH(P<0.05),19℃时显著降低无机氮含量(P<0.05),对其他土壤理化性质无显著影响(P>0.05);增温对不同排泄物处理下的土壤酶活性影响存在差异。(2)排泄物输入显著影响沼泽土壤理化性质。牦牛粪便输入显著提高土壤含水率、pH、总有机碳(Total organic carbon,TOC)和有效磷含量(P<0.05),显著降低土壤硝态氮含量(P<0.05);牦牛尿液显著提高土壤含水率和土壤无机态氮含量(P<0.05)。牦牛粪便输入显著提高蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶活性(P<0.05);牦牛尿液显著提高脲酶活性(P<0.05)。(3)增温和排泄物输入交互作用对TOC(P<0.05)、pH和无机态氮(P<0.01)影响显著,对蔗糖酶(P<0.05)、脲酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性(P<0.01)均影响显著。本研究阐明了增温、牦牛排泄物输入及二者交互作用对沼泽土壤理化性质和酶活性的影响,为气候变暖背景下湿地放牧干扰研究提供理论基础。

牦牛排泄物输入对若尔盖高寒泥炭地土壤短期氮转化的潜在影响

牦牛放牧是若尔盖泥炭地一个普遍现象,牦牛排泄物直接返还于泥炭地.通过室内短期培养实验,利用^(15)N稳定同位素成对标记法结合马尔可夫链蒙特卡洛随机采样方法(MCMC)数值模型,研究牦牛排泄物输入对泥炭地土壤氮初级转化速率的影响.结果表明,施粪组土壤NH_4^+-N的总生产速率(17.49 mg kg^(-1) d^(-1))约为对照组的2倍(8.94 mg kg^(-1)d^(-1)),其中有机氮的矿化作用是其主要来源途径.两种处理土壤NH_4^+-N的总消耗速率均大于各自总生产速率,其中被微生物的同化作用固定于难分解有机氮库中的NH4+-N分别占其总消耗量的70%(对照组)和91%(施粪组).微生物的自养硝化作用是两种处理土壤NO_3^--N的主要产生途径,分别为5.31 mg kg^(-1) d^(-1)(对照组)和2.13 mg kg^(-1) d^(-1)(施粪组),均占各自NO_3^--N总生产量的80%以上.对照组和施粪组土壤NO_3^--N的主要利用方式均为NO_3^--N的异化还原作用,分别为0.20和0.24 mg kg^(-1) d^(-1).施粪组土壤N_2O累积排放量最高,为7.81 mg kg^(-1),对照组次之,为6.08 mg kg^(-1),施尿组最少,为3.04 mgkg^(-1).施粪和施尿使土壤CH_4累积排放量分别增加了2.08和9.49 mg kg^(-1).施粪组和施尿组土壤CO_2累计排放量分别为对照组(145.17 mg kg^(-1))的3.89倍和22.63倍.总体来说,牦牛粪便输入通过促进土壤有机氮的矿化作用、抑制微生物的自养硝化作用以及促进NO_3^--N的异化还原作用,提高了土壤的供氮能力和减少了NO_3^--N的淋溶风险.