荒漠草原土壤微生物矿化对灌丛引入过程及水分的响应

作者：孙忠超; 周玉蓉; 赵亚楠; 郭天斗; 于露; 王红梅^*

来源：生态学报, 2021, 41(04): 1537-1550.

• 荒漠草原
• 灌丛引入
• 柠条
• 土壤微生物矿化
• 水分梯度

以宁夏荒漠草原封育草地(封育14年)、放牧地为对照,开展不同年限(3a、12a、22a)和间距(40 m、6 m、2 m)柠条地(Caragana korshinskii)灌丛引入过程土壤微生物矿化及对不同水分梯度(自然降雨、前期饱和、持续干旱)响应特征研究。结果表明:灌丛地0—20 cm和0—100 cm土层土壤全氮含量均高于放牧地且随年限和密度增加呈增高趋势,分别为0.28—0.42、0.27—0.42 g/kg和0.28—0.51、0.27—0.51 g/kg,但在22年且密度增至2 m间距的灌丛地与封育草地相比差异不显著或呈降低趋势;微生物量氮变化分别为0.041—0.057、0.041—0.081 mg/kg,且22年灌丛地呈显著降低,2 m间距灌丛地呈显著增加,但均显著低于封育草地0.079 mg/kg和放牧地0.103 mg/kg(P<0.05);真菌/细菌比值随灌丛地年限和密度增加变化为0.06—0.33,均高于封育草地0.04和放牧地0.03(P<0.05),微生物变化改变了灌丛地的矿化过程,相较封育草地0.003 mg kg-1 d-1和放牧地-0.068 mg kg-1 d-1的净矿化速率,不同年限/间距灌丛地虽分别降低为-0.155—-0.084、-0.116—-0.061 mg kg-1 d-1,但均表现为前期加速硝化过程,使得硝态氮则随年限和密度增加呈增加趋势显著高于两样地,而铵态氮变化则较为稳定;封育草地对干旱具缓冲作用,持续矿化,而放牧地和灌丛地净矿化速率对水分降低响应积极,分别降低280.3%和440.2%,其中放牧地和灌丛地以硝化作用变化尤为显著,特别是灌丛地则随干旱加剧净硝化速率均呈显著降低趋势(P<0.05),其净矿化速率变化以硝化过程占主导。

• 单位
  宁夏大学