放牧对内蒙古典型草原生态系统植物及土壤δ~(15)N的影响

摘要

植物和土壤中的~(15)N自然丰度值(δ~(15)N)足评价生态系统N循环的一个重要指标,而放牧是草原生态系统的主要土地利用方式,对草原生态系统的N循环过程的改变起着重要作用.该研究测定了内蒙古锡林河流域放牧和围封条件下草原群落主要优势植物和土壤的δ~(15)N值,探讨放牧对草原N循环的影响.研究中所测定的8种植物叶片δ~(15)N变化很大(4.04‰_4.34‰),但与植物功能型有一定的相关性.放牧显著降低了大针茅(Stipa grandis)、杂类草和小半灌木木地肤(Kochia prostrata)的δ~(15)N值.具有潜在共生固氮能力的豆科植物δ~(15)N偏低负值(-4.04‰--1.90‰),但在放牧和围封条件下无显著差异;而被认为具有联合固氮能力的羊草(Leymus chinensis),放牧后δ~(15)N显著增加,一定程度上表明了豆科植物和羊草生物固氮能力的存在.所有植物中,除无菌根侵染的木地肤外,其他有丛枝菌根真菌侵染记录的物种δ~(15)N值较低,通常接近0或为负值,说明在N限制的内蒙古草原,菌根转运N可能也是一种重要的N源途径.放牧显著降低了0-20 cm土壤δ~(15)N值,这也与过去的研究结果不同.δ~(15)N的测定为生态系统提供了一个整合时空N循环过程的综合指标,反映出放牧改变了草原生态系统的N循环.