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近期土壤氮固持方面科研进展

发布时间:2018-12-12 10:41:14   转载来源: 土壤观察  浏览?#38382;?span id="views">4354  字号:  【关闭窗口

近日,中国科学院亚热带农业生态研究所?#26041;?#21888;斯特生态系统观测研究站研究员王克林团队在西南喀斯特植被?#25351;?#23545;土壤氮固持研究方面取得新进展。

氮素是生态系统的主要限制性元素之一,剧?#19994;?#20154;类活动会引起土地退化并导致土壤氮素的分解?#22303;?#22833;。我国西南喀斯特区是受耕作活动干扰的生态脆弱带,围绕喀斯特地区石漠化治理与生态?#25351;矗?#22269;家实施了退耕还林还草等一系列生态?#25351;?#24037;程。但前期研究表明喀斯特生态系统?#25351;?#21021;期主要受氮素限制,对植被?#25351;?#36807;程中的土壤氮固持潜力尚缺乏?#34892;?#35780;价;同?#20445;?#21888;斯特区具有基岩广泛出露、土层浅薄且不连续的特点,独特的地质环境因子对植被?#25351;?#19979;的土壤氮固持效应的影响也缺乏明确认识。

针对这一科学问题,王克林与副研究?#38381;?#20255;共同指导博士生刘欣等在典型西南喀斯特流域采取10年的定点研究,在2005年和2014年分别收集了358个土壤定点数据。以耕地和人工牧草地为对照,通过分析不同植被?#25351;?#26041;式(耕地撂荒、耕地转为人工牧草地、耕地转为人工林、耕地转为人工林和牧草混种、人工牧草地撂荒、人工牧草地转为人工林和牧草混种)下的土壤全氮、有机碳变化特征并记录相应的环境因子信息,揭示了喀斯特生态系统植被?#25351;?#36807;程?#22411;?#22756;氮固持的趋势与机制。

研究结果发现,植被?#25351;?#36807;程中喀斯特生态系统土壤氮素含量?#28798;?#25552;高,其中人工牧草撂荒和人工牧草转为人工林与牧草混种的?#25351;?#27169;式也?#28798;?#25552;高了土壤氮素含量,但土壤氮储量均无?#28798;?#21464;化。这是由于喀斯特区基?#39029;雎队?#21709;了养分元素(土壤有机碳含量、土?#26639;评?#23376;含量等)的再?#26893;跡?#20174;而间接影响喀斯特生态系统土壤氮储量,导致土壤氮固持能力并没?#20852;?#27694;含量的变化而?#28798;?#21464;化。植被?#25351;?#36807;程?#22411;?#22756;碳储量以及碳氮比值?#28798;?#22686;加,说明喀斯特生态系统在植被?#25351;?#21021;期土壤碳、氮的积累存在脱耦现象。研究还表明土壤碳氮比?#26723;?#21464;化与土壤氮储量?#28798;?#30456;关,说明植被?#25351;?#36807;程?#22411;?#22756;碳和氮之间的耦合可能会受制于土壤氮固持能力。因此,为了退化喀斯特生态系统的快速?#25351;矗?#38656;要在植被?#25351;?#26089;期采取能够提高土壤氮固持能力的生态?#25351;创?#26045;。

该研究近期以Changes in soil nitrogen stocks following vegetation restoration in a typical karst catchment 为题,发表在Land degradation & Development上。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金和中科院青年创新促进会等的支持。


转载者: 李荟星  

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