放牧对若尔盖高寒草甸土壤氮矿化及其温度敏感性的影响

摘要

过度放牧和气候暖干化是若尔盖高寒草甸面临的严峻生态问题,它对土壤氮矿化过程的影响将在某种程度上决定高寒草甸生态系统的氮素利用状况.基于野外放牧实验,(禁牧(CK)、轻度放牧(L)、中度放牧(M)、重度放牧(H)),通过室内培养方法(5、10、15、20、25℃),探讨了不同放牧强度对若尔盖高寒草甸土壤氮矿化及其温度敏感性的影响.实验结果表明:放牧增加了土壤硝化速率和净氮矿化速率,其整体趋势为L＞M＞H＞CK.培养温度较低时(5-10℃),温度升高对硝化和净氮矿化速率无显著影响,而培养温度较高时(15-25℃),温度升高显著增加了硝化和净氮矿化速率.土壤硝态氮和无机氮积累量随培养时间增长显著增加,而铵态氮无显著增长.此外,放牧显著提高了土壤氮矿化的温度敏感性,重度放牧样地的土壤具有最高的氮矿化温度敏感性(Q10=2.72).上述结果预示着在未来温度升高情景下,重度放牧将使土壤氮矿化速率的增速更快,短期内将通过提高氮的可利用性促进植物生长,但长远而言可能加速土壤氮素流失,从而对植物生长和高寒草甸生态系统结构与功能造成负反馈效应.