發(fā)布時(shí)間：2019-07-13 19:32

【摘要】：隨著氣候變化的影響不斷加劇,氮沉降增加帶來的生態(tài)學(xué)效應(yīng)正逐漸成為學(xué)者們的研究熱點(diǎn),而目前關(guān)于氮沉降速率較低的黃土區(qū)研究較少,且處于氮素限制的黃土區(qū)天然草地生態(tài)系統(tǒng)可能對氮富集的響應(yīng)更加敏感。為數(shù)不多的研究也集中于分析單一的草地管理方式下(封育或放牧)草地生態(tài)系統(tǒng)對氮素添加的響應(yīng)。因此,本研究以黃土區(qū)長期(30年)封育和連續(xù)放牧草地為對象,通過設(shè)置不同氮素添加水平,分析和比較封育和放牧草地土壤養(yǎng)分含量、地上生物量、葉功能性狀、群落組成、物種多樣性以及物種多樣性與地上生物量的關(guān)系隨氮素水平的變化及異同,探索兩種典型的草地管理方式下群落功能和結(jié)構(gòu)對氮素添加的響應(yīng)并試圖解釋其背后的機(jī)制,得出如下結(jié)果:(1)氮素添加顯著提高了封育草地的土壤硝態(tài)氮、銨態(tài)氮含量和放牧草地的土壤硝態(tài)氮含量。但與封育草地相比,放牧顯著降低了土壤硝態(tài)氮含量,銨態(tài)氮、全氮和速效磷含量。(2)氮素添加顯著提高了封育和放牧草地群落地上生物量,并分別在N5和N10水平下達(dá)到最大值。氮素添加對封育草地各功能群生物量無顯著影響,但顯著提高了放牧草地中可食禾草類占地上總生物量的比重,同時(shí)顯著降低了非禾本科可食草類占地上總生物量的比重,并出現(xiàn)了封育草地中未出現(xiàn)的豆科草類。與封育草地相比,放牧和施肥提高了可食性草類的比例。(3)隨著氮素水平增加,封育草地中的優(yōu)勢物種尤其是比葉面積較小的物種通過吸收土壤有效氮提高葉氮含量,進(jìn)而提高比葉面積以獲取更多的光資源,造成物種格局更替,改變?nèi)郝浣M成及物種多樣性;放牧草地中的物種則保持比葉面積基本不變甚至減小比葉面積以保存內(nèi)部資源,維持物種多樣性。(4)氮素添加降低了黃土區(qū)天然草地物種多樣性,但放牧草地物種多樣性整體高于封育草地物種多樣性。由以上結(jié)果可得出主要結(jié)論如下:(1)隨著氮素水平增加,封育草地與放牧草地的物種采取不同的資源獲取與生存策略以響應(yīng)生境的變化,進(jìn)而維持物種多樣性。(2)氮素添加降低了黃土區(qū)天然草地物種多樣性,主要是由凋落物積累與物種對地下養(yǎng)分的競爭轉(zhuǎn)為對地上光資源的競爭所引起。(3)放牧掩蓋了氮素添加對物種多樣性的負(fù)效應(yīng),一定程度上減緩了物種多樣性下降速率。
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圖片說明： 第二章 研究內(nèi)容和方法 選取長期封育和連續(xù)放牧兩種管理方式下的草地，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè) 2013 年起進(jìn)行長期氮素添加實(shí)驗(yàn)，如圖 2-1，于每年生長季初即 4 料利用率于小雨天按實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的施用量用手撒施。其中封育草地封連續(xù)多年進(jìn)行放牧實(shí)驗(yàn)，放牧強(qiáng)度為 3 只羊/ hm2，，放牧期為 6-8 月 10 d，放牧?xí)r間為早上 6 點(diǎn)將家畜趕入放牧區(qū)自由采食，下午 6 素作為肥料，6 個(gè)氮素添加水平依次為：CK，0g/(m2·a)；N5，5g/(m；N20，20g/(m2·a)；N40，40g/(m2·a)；N80，80g/(m2·a)，等價(jià)于氮素7、9.34、18.68、37.35g/(m2·a)，其中 N5為低氮水平，N10和 N20為為高氮水平。每個(gè)水平 6 個(gè)重復(fù)，每塊樣地上設(shè)置 36 個(gè) 6 m × 4 mm 緩沖帶。
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圖片說明：技術(shù)路線圖
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S812

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本文編號：2514228