考研导师农业所

Email:摘要：表现为净富集，C/N比降低；4）分解速率和土壤水分正相关（p＜0.05）；5）苜蓿根系和地450d后，M60、B30C/N比显著高于C/NC/N比（B30处理除外）；7）450d后，所有处理的C/P比趋势是：M60＞M30＞B60（B30）＞CK。C吸存，使有机质束缚的养分释放出来，增加土壤肥力。因80年代初开始才进行森林凋本研究选择了中国北方典型的黄土高原半干旱农耕区的人工苜蓿草地地上凋落物和根系残体进行为期两年的实验（还在进行 104°25E,海拔2400米）为典型的半干旱黄土丘陵区。该地区气候为中温带半干旱气候：年平均气温6.5℃，气温最高月份（7月平均气温为19.0℃，最低月份（1月平均气温为-8.0℃，无霜期100～壤为黑麻土和黄绵土，土壤平均容重为1.28g.cm-3。田间持水量（Fieldwaterholdingcapacity，FWHC）为22.9%，调萎湿度（Permanentwiltingcoefficient，PWC）为6.2%。1：15个处理：1)CK：常规平作，不起垄，不覆膜(对照)；2)M30：垄和沟的宽度都为30cm，垄上覆盖塑料薄膜；3)M60：垄和沟的宽60cm，垄上覆盖塑料薄膜；4)B3030cm，不覆膜；5)B60：4515-20cm3次重复试验小区随机排列。20087月中旬，从研究样地各处理的垄沟里收集紫花苜蓿(MedicagosativaL.)的地上后按10-20cm、0-10cm顺序回埋，压实，并在地表做挂牌标记，进行分解试验。2-4cm处用土钻（8cm20cm）采化学组成相同，但是，对于初始NM60外，所有处理的根系残体都较地上凋落物高初始N含量、最高的C/P，最低的C/N，其他处理之间则没有明显的规律。Table1InitiallitterchemistriesofthealfalfaRootand处CNPCKConventionalcultivationinfiattreatmentwithoutmulchM30、M6030cm(M30)60cm(M60)且垄上覆膜的处理Plasticmulchedridgewiththewidthofridgeandfurrowas30cm(M30)or60cm(M60)B30、B6030cm(B30)60cm(B60)且垄上裸露的处理Bareridgewithwidthofridgeandfurrow30cm(B30)or60cm(B60)R：苜蓿根系alfalfarootlitterLalfalfaleaflitter同一列中相同字母表示数据间无显著差异(p＜0.05)Valueswithinacolumnfollowedbythesamelettersdonotdiffersignificantlyatp＜0.05。270d（20094月），气温开（1）450dM60（36.29%），B60（52.24%），CK（53.24%），M30（58.82%），B30（59.97%）。可见，苜蓿根系分解明显快于苜蓿地1苜蓿根系和地上凋落物的分解速率（Figure1Alfalfarootsandleaflitterdecompositionrates(aspercentageofmass注解见表1Notesseetable为了进一步分析分解进程差异,采用Olson指数衰减数学模型对不同分解处理的干重残留率(y)与分解时间(t)关系进行拟合,得出的Olson指数衰减数学模型的相关系数R均达到极显著水平(2),2中可以看出，苜蓿根系残体的分解速率高于苜蓿凋落物的分解速率。各处理对根系残体的分解速率有如下关系：KM60R＞KM30R=KB60R＞KB30R＞KCKRM60处理在一定程度上提高了对凋落物的分解速率，M30处理反而降低了分解速率，但是降低幅度微小，其余各0.45aM300.02a0.04aM60处理缩短时间最多，达到0.18a。KN、C/P2TheOlsonexponentialmodelsanddecompositioncoefficientsofAlfalfaleafandrootlitterinvarious项目处理Olson分解率kTimeof50%(d-1)y=9.4608e-0 y=9.56516e-0y=9.22328e-0y=9.33849e-0y=9.17049e-0y=9.26744e-0y=9.37073e-01NotesseeTable后释放速率减缓，此外，CK-R、B60-L、M30-L、CK-LC富集现象，但是整个分C的净释放（2）NB30处理的地上凋落物为N的富集积累，其规律不齐，呈波动形式（3）。整个分解过程中，C/N表现出波动的减小现象（4）C得无机化导致M60最低（22.15），450C/N比值显著降低，降低幅度的大小顺序集”（5）。Figure2VariationofCcontentinthedecompositionofthealfalfarootandleafFigure3VariationofNcontentinthedecompositionofthealfalfarootandleafFigure4VariationofC/NinthedecompositionofthealfalfarootandleafFigure5VariationofPinthedecompositionofthealfalfarootandleaf6分解速率（表示为质量损失）Figure6Linearregressionofdecompositionrates（asmassloss）andsoil450d后，M60处理的土壤全氮含表4450天后，M60C/N比最高，较对照2.2%C/NCK，但差异不显著。而对于苜蓿地上凋落物，450d后，M60、B30C/N比显著高于对照（p＜0.05），M30B60的C/NC/N比都高于地上凋落物分解后的C/N比（B30处理除外）。Table3TheSOCcontentandtotalNinthe0–20cmlayerofsoilinvarious处理NotesseetableTable4RatiooforganicCtototalsoilN(C/N)inthe0–20cmlayerofsoilinvarious处理表注同表 Notesseetable450d(数据未列),而有效磷则完全不同（5）。200810月（90d）AP都理（M60、M30）AP又开始降低（B30除外），但是450d后，根系分解的土壤速效磷趋势为：裸露处理＞CKM60处理最低；地上凋落物分解的土壤速效磷趋势为：B30＞CK＞B60Table5TheavailablePinthe0–20cmlayerofsoilinvarioustreatmentsduringtheexperimental AP1Notesseetable后，M60C/PC/PC/P比均不同6(CPTable46RatioofsoilorganicCtoavailableP(C/Pratio)invarioustreatmentsduringtheexperimental 1NotesseetableP富集现象。的化学组成有关外，还受到温度、水分、湿度、PH等生态因子的影响。研究表明，草地凋的含量[15]450SOC都不同程度的增M60450dM60处理未埋分解袋区的土壤有机质含量（12.26g/kg）M60处理积累了更多的降水，其用于分解的水C/N之间存在着直接的相关性，碳对氮的比例决定生物降微生物进行合成时，碳用于呼吸代谢的消耗，C/N随时间而降低，直到接近25∶1。如果C/N25∶1，意味着氮量过剩，氮将以氨的形式而散失[16]C/N比都小于10:1，可见，苜蓿草地的氮过剩。半干旱黄土丘陵区属石灰性土壤，土壤全磷含量在0152～0177g/kg之间，一般说来该微生物起着关键作用。研究表明[15,17]C/P＜200时，将会出现土壤微生物体碳的短暂增C/P300，表明土壤速效磷耗的AP大于所固持的有机磷。苜蓿根系具有比地上凋落物更高的初始N、C/N比、C/P比，其分解速率显著大于地上凋落物；苜蓿地上凋落物的分解速率KN、C/PC/NM60450dC/N450d后C/NC/N比（B30处理除外）450d后，根系分解的土壤速效磷趋势为：裸露处理＞CKM60处理最低；地上凋落物分解的土壤速效磷趋势为：B30＞CK＞B60＞M30＞M60。所有处理的土壤C/P比趋势是：M60SwiftMJ,HealOW,andAndersonJM.Decompositioninterrestrialecosystems[M].Oxford:BlackwellScientificPublications.1979.SunOJ,CampbellJ,LawBE,WolfV.DynamicsofcarbonstorageinsoilsanddetritusacrosschronosequencesofdifferentforesttypesinthePacificNorthwest,USA[J].GlobalChange23[J]。水土保持学报，2004，18(5)：115-119。GijsmanAJ,AlarcónHF,ThomasRJ.Rootdecompositionintropicalgrassesandlegumesasaffectedbysoiltextureandseason[J].SoilBiolBiochem,1997,29:1443-1450.SilverWL,MiyaRK.Globalpatternsinrootdecomposition:comparisonsofclimateandlitterqualityeffects[J].Oecologia,2001,129:407-419.鲍士旦。土壤农化分析MeentemeyerV.Macroclimateandlignincontroloflitterdecompositionrates[J].Ecology,1978,59:465-AertsR,CaluweHD.NutritionalandplantmediatedcontrolsonleaflitterdecompositionofCarexspeciesEcology,1997,78(1):244-TaylorBR,ParkinsonD,ParsonsWFJ.Nitrogenandlignincontentaspredictorsoflitterdecayrates:amicrocosmtest[J].Ecology,1989,70:97-104. 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