不同管理措施对川西北草地土壤氮和碳特征的影响

摘要

川西北地区是我国的主要牧区之一.草地承包后,草地建设中出现了各种草地经营管理方式--围栏、翻耕和完全的人工建设.采用常规化学分析和气压过程分离(Barometric Process Separation,BaPS)法,对不同类型草地(天然放牧草地、围栏草地、翻耕草地和人工草地)的土壤氮、碳库以及反硝化速率、总硝化速率、N2O和CO2排放速率进行了研究.结果表明:研究地点土壤有机质、全氮含量分别为101.8和5.1 g·kg-1,比典型的亚高山土壤有机质和全氮含量(分别是181.3和7.4 g·kg-1)明显低,而且,与通常的观念不同的是,土壤NO3--N含量是NH4+-N含量的3～11倍.这可能是由于研究地过度的人为干扰造成的.研究还发现,不同管理措施对土壤氮、碳库,氮转化速率和土壤呼吸有显著影响.天然放牧草地围栏后,土壤有机质和全氮含量明显升高,比如,围栏草地和翻耕草地的有机质、全氮含量分别比天然放牧草地高61%、58%和46%、51%.氮转化速率和土壤呼吸大大加快,尤其是在翻耕草地,比如,翻耕草地的总硝化速率和N2O排放速率分别是天然放牧草地的5.1和2.4倍.因此,虽然春季翻耕可能提高作物(包括牧草)产量,但它同时也承担了巨大的生态学风险,包括增加排放到大气中的CO2和N2O的量以及淋溶到地下水的NO-3的量.因此,建议在川西北亚高山区的人工草地建设中慎重选择翻耕措施.研究还发现,研究地土壤的总硝化速率是净硝化速率的20～93倍,净硝化速率不能反映高海拔地区土壤硝化的准确状况.