放牧、氮添加对荒漠草原植物和土壤碳氮的影响

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2024.01.025

草地学报 ›› 2024, Vol. 32 ›› Issue (1): 239-247.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2024.01.025

放牧、氮添加对荒漠草原植物和土壤碳氮的影响

李宏宇^1,2, 高翠萍^1,2, 吕广一^1,2, 杨昌祥³, 张春英³, 王成杰^1,2

1. 内蒙古农业大学草原与资源环境学院, 内蒙古呼和浩特 010011;
2. 内蒙古农业大学草地资源教育部重点实验室, 内蒙古呼和浩特 010011;
3. 内蒙古乌兰察布市化德县林业和草原局, 内蒙古乌兰察布 012000

收稿日期:2023-06-12 修回日期:2023-08-28 出版日期:2024-01-15 发布日期:2024-01-30
通讯作者: 王成杰,E-mail:nmgcjwang3@163.com
作者简介:李宏宇(1998-),女,汉族,内蒙古赤峰人,硕士研究生,主要从事草地资源生态与管理研究,E-mail:hongyuli0608@163.com
基金资助:
内蒙古自治区“科技兴蒙”国际合作引导项目（2021CG0020）；国家自然科学基金项目（31960357，31460125）资助

Effects of Grazing and Nitrogen Addition on Desert Grassland Plants and Soil Carbon and Nitrogen

LI Hong-yu^1,2, GAO Cui-ping^1,2, LYU Guang-yi^1,2, YANG Chang-xiang³, ZHANG Chun-ying³, WANG Cheng-jie^1,2

1. College of Grassland and Resource Environment, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010011, Inner Mongolia 010011, China;
2. Key Laboratory of Grassland Resources of the Ministry of Education, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot, Inner Mongolia 010011, China;
3. Forestry and Grassland Bureau, Hade County, Ulanqab City, Inner Mongolia;Ulanqab, Inner Mongolia 012000, China

Received:2023-06-12 Revised:2023-08-28 Online:2024-01-15 Published:2024-01-30

摘要/Abstract

摘要： 为了探究放牧和氮添加对内蒙古荒漠草原植物-土壤碳、氮循环的影响，在禁牧（UG，0只羊单位·hm^-2）和重度放牧（HG，1.74只羊单位·hm^-2）样地进行氮添加处理，各处理水平为：对照（CK，0 g·m^-2·a^-1）、低氮（LN，5 g·m^-2·a^-1）、中氮（MN，10 g·m^-2·a^-1）和高氮（HN，20 g·m^-2·a^-1）。通过对短花针茅（Stipa breviflora）叶片和土壤全碳（Total carbon，TC）、全氮（Total nitrogen，TN）、稳定碳同位素（Stable carbon isotopes，δ¹³C）、稳定氮同位素（Stable nitrogen isotopes，δ¹⁵N）及土壤有机碳（Soil organic carbon，SOC）、速效氮（Available nitrogen，AN）的测定分析，结果表明：放牧显著增加土壤TC、TN和AN含量（P<0.05）；放牧使短花针茅叶片δ¹³C，δ¹⁵N值显著减小（P<0.05）；氮添加使短花针茅叶片δ¹⁵N值显著减小（P<0.05）。放牧和氮添加在一定程度上均加速了短花针茅和土壤的养分循环，同时氮添加对短花针茅的氮吸收及分馏效应有一定影响，对退化草地恢复起重要作用。

关键词: 荒漠草原, 氮添加, 植物和土壤, 碳氮含量, 稳定同位素

Abstract: In order to investigate the effects of grazing and nitrogen addition on plant-soil carbon and nitrogen cycling in Inner Mongolian desert grasslands, nitrogen addition treatments were carried out in forbidden (UG, 0 sheep unit·hm^-2) and heavily grazed (HG, 1.74 sheep unit·hm^-2) sample plots at the following levels:control (CK, 0 g·m^-2·a^-1), low nitrogen (LN, 5 g·m^-2·a^-1), medium nitrogen (MN, 10 g·m^-2·a^-1) and high nitrogen (HN, 20 g·m^-2·a^-1), total nitrogen (TN), stable carbon isotopes (δ¹³C), stable nitrogen isotopes (δ¹⁵N), soil organic carbon (SOC) and available nitrogen (AN) were measured and analyzed, and the results showed that:Grazing significantly increased the content of TC, TN and AN in the soil (P<0.05);Grazing significantly reduced the values of δ¹³C and δ¹⁵N of the leaves of Stipa breviflora needlegrass (P<0.05);grazing significantly reduced the δ¹³C and δ¹⁵N values of Stipa breviflora leaves (P<0.05). To a certain extent, both grazing and nitrogen addition accelerated the nutrient cycling of fagus sylvatica and soil, and at the same time, nitrogen addition had a certain effect on nitrogen uptake and fractionation of fagus sylvatica, which is important for the recovery of degraded grassland.

Key words: Desert grassland, Nitrogen addition, Plants and soil, Carbon and nitrogen content, Stable isotopes

中图分类号:

S939.96

李宏宇, 高翠萍, 吕广一, 杨昌祥, 张春英, 王成杰. 放牧、氮添加对荒漠草原植物和土壤碳氮的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(1): 239-247.

LI Hong-yu, GAO Cui-ping, LYU Guang-yi, YANG Chang-xiang, ZHANG Chun-ying, WANG Cheng-jie. Effects of Grazing and Nitrogen Addition on Desert Grassland Plants and Soil Carbon and Nitrogen[J]. Acta Agrestia Sinica, 2024, 32(1): 239-247.

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Effects of Grazing and Nitrogen Addition on Desert Grassland Plants and Soil Carbon and Nitrogen

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