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内蒙古典型草原生态系统氮的负反馈调节

作　者: 乔江
导　师: 梁存柱
学　校: 内蒙古大学
专　业: 生态学
关键词: 退化群落负反馈氮生物固氮土壤含氮量矿化因子
分类号: S812
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 140次
引　用: 3次
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内容摘要

本文从生态系统氮循环入手，对内蒙古典型草原退化群落恢复过程中各群落固氮能力、土壤中全氮和速效氮含量及氮矿化影响因子、植物的全氮含量等进行了测定与分析，多方面的实验数据表明，草原生态系统具有明显的氮的负反馈调节功能，主要表现在：1．重度退化草原在恢复演替过程中，群落中有固氮能力的草本豆科植物生物量随群落的恢复逐渐减少。2．地木耳是草原生态系统重要的固氮生物，在退化草原的恢复演替过程中，其生物量表现为明显的单峰曲线。虽然严重退化群落的地木耳生物量有所减少，但地木耳在重度放牧压力下其固氮能力增强了4.7～5.8倍，大大弥补了退化草原地木耳由于生物量较低带来的固氮能力的不足。3．退化草原在不同恢复演替阶段中，土壤全氮和速效氮含量平均值基本相等，退化群落甚至略高。可见，不同恢复演替阶段群落在较长的时间尺度内，土壤氮库仍能够保持基本稳定。但不同恢复演替群落的土壤氮有明显的垂直分布格局差异和一定的季节动态差异。表现为重度放牧的退化群落表层土壤总氮下降，恢复群落表层土壤总氮含量增加，重度放牧造成了土壤全氮埋深现象。4．严重退化群落可能在多种有利氮素矿化因素作用下加速氮的矿化，使土壤速效氮含量较高。5．严重退化群落物种地上部分含氮量均显著高于恢复群落的相同物种，再次证明围栏外土壤有较高的速效氮可供植物利用。这一结果使退化与非退化群落相比，存在一定的“氮冗余”或“氮过剩”，这便成为退化草原在自然状态撤掉牧压后能尽快恢复的动力之一。总之，草原生态系统具有氮平衡的自我调控机制，能够通过多种途径维持系统的氮平衡，这种调控是通过负反馈调节来实现的。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-12
引言  12-17
  1. 选题依据  12-13
  2. 研究意义  13
  3. 国内外研究进展  13-17
    3.1 草原生物固氮研究进展  13-14
    3.2 土壤氮素矿化影响因子研究进展  14-15
    3.3 植物及土壤含氮量的研究进展  15-16
    3.4 典型草原退化研究进展  16-17
第一章研究方法与数据处理  17-26
  1. 研究区域与实验样地  17-19
    1.1 研究区域位置  17
    1.2 研究区域自然概况  17-18
    1.3 实验样地  18-19
  2. 野外取样和测定  19-20
    2.1 群落生物量的季节动态监测  19
    2.2 土壤水分与养分的动态监测  19-20
    2.3 土壤温度的测定  20
    2.4 降雨雨水和径流水样的采集  20
    2.5 植物样品的采集  20
  3. 室内分析与测定  20-24
    3.1 室内地木耳的水培养  20
    3.2 土壤和植物全氮的测定  20-21
    3.3 土壤铵态氮的测定  21
    3.4 土壤硝态氮的测定  21
    3.5 土壤pH值的测定  21-22
    3.6 土壤总有机碳的测定  22-23
    3.7 水样中总氮和径流、雨水水样中总氮的测定  23
    3.8 土壤机械组成的测定  23-24
  4. 数据处理  24-26
    4.1 地木耳向水中分泌的总氮量的计算  24
    4.2 土壤中NO_3~-_N含量的计算  24-25
    4.3 土壤中NH_4~+_N含量的计算  25
    4.4 土壤和植物中全氮含量的计算  25
    4.5 数据统计和图表制作  25-26
第二章不同演替阶段群落特征与季节动态  26-30
  1. 群落的基本特征  26-27
  2 群落地上绿色生物量季节动态  27-28
  3 三个样地2006年去除小叶锦鸡儿后生物量动态  28
  小结  28-30
第三章不同演替阶段群落的氮输入及影响因素  30-40
  1. 三个样地豆科草本植物的季节动态  30-32
  2. 地木耳生物量动态及其影响因子  32-36
    2.1 不同样地地木耳生物量的差异  33-35
    2.2 不同样地地木耳生物量的季节动态  35-36
  3. 不同样地地木耳的形态及向土壤释放氮能力的差异  36-37
  4. 不同样地降雨输入氮素的差异  37-38
  5 讨论  38-39
    5.1 其它影响典型草原生态系统氮输入的因素  38
    5.2 关于豆科草本植物固氮能力  38
    5.3 关于地木耳与枯落物生物量的相关关系  38
    5.4 关于严重退化样地地木耳生物量的取样误差  38
    5.5 关于豆科灌木植物小叶锦鸡儿固氮  38-39
  小结  39-40
第四章不同演替阶段土壤全氮和速效氮的格局与动态  40-52
  1. 不同样地土壤全氮含量  40-41
  2. 不同样地土壤速效氮含量  41-50
    2.1 不同样地土壤按态氮的季节动态及样地间差异  41-45
    2.2 不同样地土壤硝态氮的季节动态及样地间差异  45-47
    2.3 不同样地土壤速效氮的季节动态及样地间差异  47-50
  3. 本章小结  50-51
  4. 讨论  51-52
第五章土壤氮素矿化的影响因素  52-61
  1 土壤温度和土壤水分  52-55
  2 土壤碳氮比  55-56
  3. 土壤质地  56-57
  4. 土壤pH值  57-58
  5. 其它因素对草地土壤氮素矿化的影响  58-59
  6. 本章小结  59
  7. 讨论  59-61
第六章不同样地植物含氮量对比  61-64
  1. 相同植物在不同样地的含氮量差异  61-62
  2. 不同物种植物的含氮量差异  62
  3. 结论  62-63
  4. 讨论  63-64
第七章结论  64-66
参考文献  66-72
附录1  72-76
附录2  76-77
致谢  77

内蒙古典型草原生态系统氮的负反馈调节

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