模拟增温和降水变化对高寒草甸土壤和植被碳、氮的影响
摘要
随着温室效应加剧,全球气候变暖并伴随着降雨格局改变,青藏高原高寒草甸生态系统会经历更大程度的增温和降水条件的改变。增温和降水量的改变影响到了植物的生长和土壤碳氮过程。本研究利用OTC模拟增温,人为添加降水模拟降水量的增加,设置了增温、增加降水、同时增温和增加降水、自然条件四个处理。试验从2013年5月初开始,到2015年10月共进行了3年时间,在2015年5月31日、6月29日、7月27日、8月28日和9月29日分别测定了土壤可溶性有机碳、土壤有机碳、土壤可溶性有机氮、土壤可溶性无机氮、土壤全氮以及植物生物量和植物碳氮,研究分析了增温、增加降水以及同时增温和增加降水对土壤可溶性有机碳、有机碳、可溶性有机氮、可溶性无机氮和全氮含量的影响;增温和增加降水对植物生物量和植物碳氮的影响,并探讨了高寒草甸生态系统环境因子与土壤可溶性碳氮的相关系及植物碳氮和土壤碳氮的相关性。得到了以下重要结论:(1)增温显著降低0-10cm土层含水量,增加降水显著提高0-10cm土层含水量,增温增加降水的协同作用对土壤含水量影响不显著。增温显著降低10-20cm8月和9月土层含水量,增加降水显著提高8月和9月10-20cm土层含水量,增温和增加降水的协同作用对10-20cm土壤含水量影响不显著。(2)增温、增加降水以及增温增加降水的协同作用对土壤可溶性有机碳、可溶性氮、可溶性有机氮、铵态氮、硝态氮及土壤净氨化速率和净硝化速率无显著影响。(3)0-10cm土壤含水量与可溶性氮、可溶性有机氮、铵态氮、硝态氮和可溶性有机氮与极显著正相关,10-20cm土壤含水量与可溶性有机氮极显著正相关,与铵态氮呈显著正相关。(4)增加降水显著增加了0-10cm土层植物生物量,对地上生物量及10-20cm土层植物生物量无显著影响。增温和增温增加降水的协同作用对植物生物量无显著影响。(5)增温、增加降水及同时增温增加降水对土壤和植物有机氮、全氮含量无显著影响。增加降水处理的植物全氮含量显著高于增温处理。展开▼
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