草地修复是推动草地生态系统恢复和实现可持续发展的关键。为了探究翻耕和植物残体覆盖对极度退化高寒草地土壤氧化亚氮(N_(2)O)排放的影响,以青藏高原东缘高寒草甸为研究对象,设置了移除草地地上和地下(0~20cm)全部植物以模拟“黑土滩...草地修复是推动草地生态系统恢复和实现可持续发展的关键。为了探究翻耕和植物残体覆盖对极度退化高寒草地土壤氧化亚氮(N_(2)O)排放的影响,以青藏高原东缘高寒草甸为研究对象,设置了移除草地地上和地下(0~20cm)全部植物以模拟“黑土滩”型退化草地(CK)、退化草地进行翻耕(PL)、退化草地进行植物残体覆盖(MR)、退化草地进行翻耕和植物残体覆盖(PL+MR)4种处理,并测定不同处理下的土壤基础理化指标、微生物生物量、胞外酶活性、硝化和反硝化酶活性、功能微生物基因丰度和28 d N_(2)O累积排放量。结果显示:翻耕较对照显著增加了土壤N_(2)O累积排放量,增加了44.2%,翻耕后进行植物残体覆盖显著抑制了N_(2)O排放,减少了29.1%。翻耕后,土壤pH、可溶性有机碳(DOC)和微生物生物量碳(MBC)含量、β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)和β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)活性、氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)amoA基因丰度显著增大,增幅分别为2.6%、209.5%、23.8%、180.4%、233.9%、74.6%和68.0%,土壤C/N、有机碳(SOC)和微生物生物量氮(MBN)含量显著降低,降幅分别为11.3%、13.6%和72.8%。翻耕后覆盖植物残体较翻耕显著降低了土壤DOC含量,抑制了BG、NAG、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、酸性磷酸酶(AP)活性及AOA-amoA、AOB-amoA和nosZⅠ基因丰度,降幅分别为12.8%、49.1%、59.9%、31.6%、25.0%、46.5%、59.5%、23.1%,显著增加了MBN含量,增幅为29.1%。相关性分析表明,土壤N_(2)O累积排放量与pH、DOC含量、胞外酶活性、氮循环基因丰度(除nirS以外)均呈显著正相关,而与C/N、SOC和MBN含量显著负相关。AOA-amoA和AOB-amoA丰度是影响N_(2)O排放的关键因子。综上,翻耕会增加土壤胞外酶活性和amoA基因丰度,但会导致SOC分解消耗和N_(2)O增排,而植物残体覆盖能够有效缓解这些负面影响,是一种可行的改良措施。展开更多
以黄土高原旱区5年龄的紫花苜蓿为(Medicago sativa)研究对象,设置4个施氮处理水平:0 kg·hm^(-2)(N0),50 kg N·hm^(-2)(N50),100 kg N·hm^(-2)(N100)和150 kg N·hm^(-2)(N150)。选取排放系数、N肥利用率和氧化亚氮(...以黄土高原旱区5年龄的紫花苜蓿为(Medicago sativa)研究对象,设置4个施氮处理水平:0 kg·hm^(-2)(N0),50 kg N·hm^(-2)(N50),100 kg N·hm^(-2)(N100)和150 kg N·hm^(-2)(N150)。选取排放系数、N肥利用率和氧化亚氮(N_(2)O)通量作为N利用效率及N_(2)O排放的评价指标,选择叶面积指数、干物质(Dry matter,DM)产量、粗蛋白(Crude protein,CP)、中性洗涤纤维(Neutral detergent fiber,NDF)和酸性洗涤纤维(Acid detergent fiber,ADF)、相对饲用价值(Relative feed value,RFV)作为生产性能和营养品质指标,探究不同施N量对苜蓿草地N_(2)O通量及生产性能的影响,并通过灰色关联分析法对其进行评估,以期获得协调N_(2)O减排与提高生产性能的最佳施N量。结果表明:施N增加苜蓿草地每公顷DM产量,N150处理下头茬产量最高,达到8885 kg·hm^(-2);N肥施入能提高苜蓿CP含量,并提高饲用品质(降低ADF和NDF含量);灰色关联分析结果中N50排序最优,并与N150归为一类。因此,综合考虑N_(2)O通量和生产性能,该地区苜蓿草地最佳施N量为50 kg N·hm^(-2)。展开更多
文摘草地修复是推动草地生态系统恢复和实现可持续发展的关键。为了探究翻耕和植物残体覆盖对极度退化高寒草地土壤氧化亚氮(N_(2)O)排放的影响,以青藏高原东缘高寒草甸为研究对象,设置了移除草地地上和地下(0~20cm)全部植物以模拟“黑土滩”型退化草地(CK)、退化草地进行翻耕(PL)、退化草地进行植物残体覆盖(MR)、退化草地进行翻耕和植物残体覆盖(PL+MR)4种处理,并测定不同处理下的土壤基础理化指标、微生物生物量、胞外酶活性、硝化和反硝化酶活性、功能微生物基因丰度和28 d N_(2)O累积排放量。结果显示:翻耕较对照显著增加了土壤N_(2)O累积排放量,增加了44.2%,翻耕后进行植物残体覆盖显著抑制了N_(2)O排放,减少了29.1%。翻耕后,土壤pH、可溶性有机碳(DOC)和微生物生物量碳(MBC)含量、β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)和β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)活性、氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)amoA基因丰度显著增大,增幅分别为2.6%、209.5%、23.8%、180.4%、233.9%、74.6%和68.0%,土壤C/N、有机碳(SOC)和微生物生物量氮(MBN)含量显著降低,降幅分别为11.3%、13.6%和72.8%。翻耕后覆盖植物残体较翻耕显著降低了土壤DOC含量,抑制了BG、NAG、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、酸性磷酸酶(AP)活性及AOA-amoA、AOB-amoA和nosZⅠ基因丰度,降幅分别为12.8%、49.1%、59.9%、31.6%、25.0%、46.5%、59.5%、23.1%,显著增加了MBN含量,增幅为29.1%。相关性分析表明,土壤N_(2)O累积排放量与pH、DOC含量、胞外酶活性、氮循环基因丰度(除nirS以外)均呈显著正相关,而与C/N、SOC和MBN含量显著负相关。AOA-amoA和AOB-amoA丰度是影响N_(2)O排放的关键因子。综上,翻耕会增加土壤胞外酶活性和amoA基因丰度,但会导致SOC分解消耗和N_(2)O增排,而植物残体覆盖能够有效缓解这些负面影响,是一种可行的改良措施。
文摘以黄土高原旱区5年龄的紫花苜蓿为(Medicago sativa)研究对象,设置4个施氮处理水平:0 kg·hm^(-2)(N0),50 kg N·hm^(-2)(N50),100 kg N·hm^(-2)(N100)和150 kg N·hm^(-2)(N150)。选取排放系数、N肥利用率和氧化亚氮(N_(2)O)通量作为N利用效率及N_(2)O排放的评价指标,选择叶面积指数、干物质(Dry matter,DM)产量、粗蛋白(Crude protein,CP)、中性洗涤纤维(Neutral detergent fiber,NDF)和酸性洗涤纤维(Acid detergent fiber,ADF)、相对饲用价值(Relative feed value,RFV)作为生产性能和营养品质指标,探究不同施N量对苜蓿草地N_(2)O通量及生产性能的影响,并通过灰色关联分析法对其进行评估,以期获得协调N_(2)O减排与提高生产性能的最佳施N量。结果表明:施N增加苜蓿草地每公顷DM产量,N150处理下头茬产量最高,达到8885 kg·hm^(-2);N肥施入能提高苜蓿CP含量,并提高饲用品质(降低ADF和NDF含量);灰色关联分析结果中N50排序最优,并与N150归为一类。因此,综合考虑N_(2)O通量和生产性能,该地区苜蓿草地最佳施N量为50 kg N·hm^(-2)。
