溫性荒漠化草原不同放牧強(qiáng)度下氮素示蹤研究.pdf

1、本文以甘肅景泰縣溫性荒漠化草原為研究對(duì)象，分析研究了不同放牧強(qiáng)度對(duì)溫性荒漠化草原植被、土壤的影響，并采用15N同位素示蹤技術(shù)對(duì)不同氮肥處理?xiàng)l件下標(biāo)記氮素的吸收、分配、損失及利用率進(jìn)行了研究。其結(jié)果如下： （1）隨放牧壓力梯度的增加，植被株高、密度、覆蓋度和地上生物量均有不同程度的降低，物種的組成和結(jié)構(gòu)也受到顯著影響。隨放牧強(qiáng)度的增加，優(yōu)良牧草比例降低，牧草粗蛋白含量逐漸減??；牧草粗脂肪含量在2．90%～3．33%之間。輕牧區(qū)牧草

2、粗灰分含量最大，而重牧區(qū)牧草粗灰分含量最小；該溫性荒漠化草原各放牧區(qū)牧草鈣含量均較低；不放牧與重度放牧均不利于牧草對(duì)磷元素的吸收利用。 （2）隨著放牧強(qiáng)度的增大，土壤含水量降低，而土壤容重則逐漸增加；溫性荒漠化草原不同放牧區(qū)土壤的pH在8．4～8．9之間，土壤呈弱堿性；隨放牧強(qiáng)度的增大，有機(jī)質(zhì)含量與全氮量均基本呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢(shì)；土壤有機(jī)質(zhì)由8．01%下降到1．93%，表層土壤全氮降幅達(dá)41．7%；速效養(yǎng)分以少磷多氮富鉀為特點(diǎn)，

3、放牧對(duì)速效氮、速效磷和速效鉀含量影響顯著，尤其是對(duì)表層土壤的影響最為顯著。不同放牧強(qiáng)度草地土壤脲酶活性不同，土壤剖面中脲酶活性的變化趨勢(shì)是表層明顯高于下層；放牧對(duì)于表層土壤過(guò)氧化氫酶活性影響較大。 （3）氮素添加對(duì)植物地上生物量和土壤表層地下生物量影響較大，中度放牧草地地上生物量和0～10cm生物量明顯高于重度放牧草地；對(duì)于中度放牧草地，氮素梯度為24．5gN·m-2的處理地上器官全氮含量最高，而重度放牧草地，氮素梯度為12．2

4、5gN·m-2的處理地上器官全氮含量達(dá)最高值；中度放牧草地和重度放牧草地兩土層的土壤全氮含量均隨著氮素添加量的增加而逐漸增加。 （4）在該溫性荒漠化草原上，植物對(duì)標(biāo)記氮素的回收率為3．84%～11．67%。氮素添加顯著影響植物對(duì)標(biāo)記氮素的回收，隨著添加氮素量的增加，植物吸收利用的肥料氮素呈增加的趨勢(shì)，地上和地下植物器官對(duì)標(biāo)記氮素的回收量均顯著提高，但回收率則隨添加氮素量的增加逐漸減小。從標(biāo)記肥料氮素回收量來(lái)看，重牧區(qū)植物地上器官

5、的氮素回收量明顯低于中牧區(qū)的氮素回收量。植物在生長(zhǎng)季內(nèi)所吸收的氮素18．19%～48%來(lái)源于肥料，52%～81．81%來(lái)源于土壤，土壤氮仍然是植物吸收利用氮素的最主要的來(lái)源。 （5）經(jīng)過(guò)一個(gè)生長(zhǎng)季以后，存留在土壤中的15N占添加的標(biāo)記氮素的50．43%～84．41%。而且存留于土壤中的添加氮素較均勻地分配到0～10cm土層和10～20cm土層之中。各土層存留的標(biāo)記氮素量均隨著氮素添加量的增加而顯著提高。底層土壤中存留的氮素略高于

6、表層土壤中存留的氮素。 （6）兩種放牧強(qiáng)度草地上不同施氮量處理間肥料氮的損失量和損失率均差異較大。肥料氮的損失量在0．48gN·m-2～22．41gN·m-2之間，而肥料氮的損失率在3．92%～45．73%之間。兩種放牧強(qiáng)度草地肥料氮的損失量和損失率均隨著氮素添加量的增加而增加。 （7）損失/回收比分析表明，在該試驗(yàn)條件下，添加12．25gN·m-2的處理?yè)p失/回收比最低，其風(fēng)險(xiǎn)最低，收益最高，為該溫性化荒漠草原的最經(jīng)濟(jì)