短期氮沉降对纳帕海高寒退化疏花早熟禾草甸土壤呼吸干湿季变化的影响

作者：孙官发; 陆梅^*; 闪昇阳; 赵定蓉; 孙煜佳; 刘国庆; 赵旭燕; 冯峻

来源：应用生态学报, 2023, 1-10.

DOI：10.13287/j.1001-9332.202402.005

• 氮沉降
• 高寒草甸
• 土壤呼吸
• 碳库
• 氮库
• 纳帕海

为探究氮沉降增加背景下高寒草甸土壤呼吸干湿季变化及其与环境因子的耦合关系，选择纳帕海典型退化草甸疏花早熟禾群落，设置对照(0 g·m-2·a-1)、低氮(5 g·m-2·a-1)、中氮(10 g·m-2·a-1)和高氮(15 g·m-2·a-1)4个水平的氮沉降模拟试验，分析氮沉降引起的地上生物量、植物多样性及土壤理化性质变化对土壤呼吸的影响。结果表明：不同氮沉降处理均显著促进草甸土壤呼吸，干季和湿季土壤呼吸速率相较于对照分别增加了21.9%～53.9%和27.3%～51.2%，且在中氮处理下增幅最大。氮沉降显著提升草甸地上生物量(增幅达52.2%～66.4%)；植物多样性随氮添加总体呈降低趋势，湿季最大降幅(13.5%～24.2%)出现在高氮处理。氮沉降显著增加土壤铵态氮、有机质、微生物生物量碳氮、温度和含水率(增幅为14.3%～333.5%)，氮沉降显著降低土壤pH(减幅达9.0%～34.6%)。结构方程表明，植物生物量及Shannon多样性、微生物生物量和温湿度对土壤呼吸具有显著促进作用，土壤容重则表现为抑制效应；氮库和pH对土壤呼吸变化的解释率分别为55.7%和45.1%，是影响土壤CO2排放的主导因素。短期大气氮沉降主要通过改变土壤pH及氮库组成而促进高寒退化草甸土壤呼吸。

• 单位
  西南林业大学