放牧是天然草地最重要的利用方式。草場超載、過度放牧是引起草地退化的主要原因之一。氮素是影響內(nèi)蒙古草原植物生長的主要限制性因素之一,僅次于水分。硝化-反硝化作用是土壤氮素轉(zhuǎn)化的重要過程,也是研究土壤氮循環(huán)的關鍵步驟。近年來,草地受到不同程度的全球氣候變化及人類活動的影響,故本研究對放牧條件下植物群落特征和土壤氮素硝化-反硝化作用進行了相應的研究,試圖揭示放牧對草地土壤硝化-反硝化的影響程度及其限制因子。研究以內(nèi)蒙古希拉穆仁草原為研究對象,設置圍封（CK）及重度放牧（HG）兩個處理,于2017-2018年對植物群落特征、氮素總硝化（GN）和反硝化（DN）速率及土壤理化性質(zhì)（土壤pH、容重、土壤含水率、土壤溫度、土壤碳氮含量）進行測定。旨在探究土壤硝化-反硝化速率的變化規(guī)律及其與植被和土壤理化性質(zhì)的關系,為分析合理利用草地和草地恢復提供一定參考。結(jié)果如下:1.放牧對植物群落特征的影響:與CK相比,放牧造成群落高度降低26.62%,優(yōu)勢種優(yōu)勢度降低22.06%,總產(chǎn)草量降低16.35%,為輕中度退化。CK區(qū),羊草、克氏針茅、細葉蔥、冰草和無芒隱子草重要值較大,為優(yōu)勢種;HG區(qū)的優(yōu)勢種有克氏針茅... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１?土壤氮素轉(zhuǎn)化的基本過程??Ｆｉｇ．?１?Ｔｈｅ?ｂａｓｉｃ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｓｏｉｌ?ｎｉｔｒｏｇｅｎ?ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ??

Ｕ％?Ａｎａｅｒｏｍｙｘｏ－??ｋ?／Ｎ〇ｒ?／、ｂａｃｔｅｒｓｐｐ．??＾?＾?Ｏｒｇａｎｉｃ?Ｃ?０?Ｎｉｔｒｏｂａｃｔｅｒ?ｓｐｐ．?＾?Ｎ?〇??＾＼ｇ＇，Ｎｉｔｒｏｓｐｉｎａ?ｓｐｐ．?ＮＨ?＊??｜?＇?＇Ｓ＇Ｓ＞Ｓ＇Ｓｓｓ＿?ＮｊＰ２?Ｄｅｌｔａｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ？??，?Ｇａｍｍａｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ？ｊ?＇‘??Ｎ〇３＂?■■?，?？■—．１?■■?，■■■?■?■?．?■?＞?（?）Ａｌｐｈａｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ？??圖４不同微生物參與的土壤氮轉(zhuǎn)化過程（引自文獻［４Ｗ）??Ｆｉｇ．４?Ｓｏｉｌ?ｎｉｔｒｏｇｅｎ?ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｉｎｖｏｌｖｉｎｇ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ??１．２．３．２放牧對于草原土壤氮素反硝化作用的影響??土壤中的反硝化作用（圖５）包括生物反硝化和化學反硝化，以生物反硝化為??主；此過程為氮素損失和Ｎ２０的主要來源。生物反硝化是指在氧氣受限的條件下，??微生物將Ｎ０３？還原成＞１２的過程。土壤反硝化作用的條件是：（１）具反硝化能力的??細菌，反硝化細菌現(xiàn)已知有３３個屬，多數(shù)是異養(yǎng)型，也有幾種是化學自養(yǎng)型，但??在多數(shù)農(nóng)田都不重要；（２）合適的電子供體，如有機Ｃ化合物、還原性硫化合物或??分子態(tài)氫，有效態(tài)氮的影響最大；（３）厭氧條件，與田間持水量大小密切相關，嫌??氣狀態(tài)〇２＜５％或土壤溶液中［〇２］＜４ｘｌ（Ｔ６Ｍ?Ｅｈ＜３４４ｍｖ（ｐＨ＝５時）；（４）有硝態(tài)氮存在；??（５）?７＜ｐＨ＜８．２、５．２＜ｐＨ＜５．８?或?８．２＜ｐＨ＜９?時，反硝化作用減弱。??

ｎ?放牧對荒漠草原植物群落特征和土壤氮素總硝化一反硝化速率的影響??２材料與方法??２．１研究區(qū)概況??試驗區(qū)（圖６）位于內(nèi)蒙古包頭市達爾罕茂明安聯(lián)合旗希拉穆仁鎮(zhèn)南５００ｍ??（４１°４７’Ｎ，?１１１°５３Ｅ），屬于荒漠草原，平均海拔約１６００ｍ，地勢起伏較小，處于??低山丘陵草原區(qū)，有明顯風蝕作用，為中溫帶半干旱大陸性季風氣候，晝夜溫差大，??春季干旱多風、降水量小，夏季降水集中且較充沛，冬季漫長而寒冷。年均氣溫??３．４０Ｃ，無霜期８３ｄ左右，２１０°Ｃ年有效積溫１９８５？２８００°Ｃ；年均降水量約２８７ｍｍ，??蒸發(fā)量約為２３０５ｍｍ，降水多集中在７月到９月份；年均風速約４．５ｍ／ｓ。??研究區(qū)優(yōu)勢種為克氏針茅沖ａ?Ａｔｊ／ｏｖ／ｚ’）、短花針茅（Ｓｒｉｐａ?Ｚ＾ｅｗｙＺｏｒａ）、無芒??隱子草（６７６／仇講，７６５？？／盡０咖＜３），常見種有冷蒿（＾４階，７治／〇．斤妨而）、羊草（／＾３＾？５??ｃ／７ｚｉｅ／ｗｅ）、沙生冰草等。土壤為淡栗耗土，主要成分表現(xiàn)??為缺氮少磷，土壤貧瘠、風蝕嚴重。??Ｓｕｈｏｎ｛：ｉｕ?ｖ？－＾??ＶｒＯ?／｝?ＩＮＮＥＲ?ＭＯＮＧＯＬＩＡ??０２５０?５００??ｋｍ??圖６試驗地的地理位置??Ｆｉｇ．６?Ｌｏｃａｔｉｏｎ?ｍａｐ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｓｉｔｅ??２．２試驗設計??樣地于２０１２年建立了長期放牧試驗研究平臺（圖７）。放牧處理有重度放牧??（Ｈｅａｖｙ?Ｇｒａｚｉｎｇ，?ＨＧ）、輕度放牧和對照區(qū)（無牧，ＣＫ），放牧區(qū)載畜率分別為１．０５??羊單位／公頃／年（５匹馬），０．６３羊單位／公頃／年（３匹馬）。每個處理設三個重復小??區(qū)，小區(qū)面

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于宏基因組學的草原土壤微生物對增溫響應的研究[D]. 高瑩.清華大學 2016

碩士論文
[1]放牧對草原生態(tài)系統(tǒng)碳、氮循環(huán)的影響：整合分析[D]. 周貴堯.江蘇大學 2016
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[3]庫布齊沙漠植物氮儲量與土壤氮循環(huán)的研究[D]. 賀寅月.內(nèi)蒙古師范大學 2012
[4]上海城郊土壤硝化、反硝化作用及其影響因素研究[D]. 施振香.上海師范大學 2010
[5]應用BaPS系統(tǒng)研究旱地土壤硝化—反硝化過程和呼吸作用[D]. 劉巧輝.南京農(nóng)業(yè)大學 2005



本文編號：3326322