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《东北师范大学》 2004年
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羊草草原分解者亚系统氮、磷、碳动态的研究

曲国辉  
【摘要】:本文以羊草草原为研究对象,对分解者亚系统氮、磷、碳动态规律进行了系统研究,应用SPSS软件进行统计分析,应用系统分析方法建立了分解者亚系统氮、磷、碳流动模型,定量描述了3元素输入、转移和输出过程。 凋落物输入量随时间的变化呈幂函数形式,10月份出现最大值为213.39g·m~(-2)。凋落物的积累量季节变化与输入量的变化趋势一致,到生长季末期出现最大值为203.00g·m~(-2),年损失量为28.52g·m~(-2)。在一年内,凋落物分解主要在4~10月份,该阶段凋落物损失了近30%,分解量约占一年分解量的90%左右。死根现存量的季节变化呈双峰曲线,第一次最大峰值出现在6月为403.74g·m~(-2),最低值出现8月为190.36g·m~(-2),到生长末期出现第二次峰值。土壤微生物生物量的季节变化规律从5月份开始生物量逐渐上升,到8月出现最大值为24.97mg·g~(-1)·土,进入生长末期,逐渐下降。 凋落物氮输入量季节变化规律,呈逐渐增加趋势。最低值出现在5月份为2.29mg·m~(-2);最高值出现在10月份为892.04mg·m~(-2)。死根氮含量的季节变化规律为双峰曲线,第一个峰值出现在6月份为1412mg·m~(-2),第二个峰值出现在9月份为1171 mg·m~(-2),氮含量的季节变化范围在704~1412 mg·m~(-2)之间。土壤微生物氮的含量季节变化曲线呈单峰曲线,峰值出现在8月份为27.81mg·100g~(-1)土,10月末出现最低值为14.36 mg·100g~(-1)土。土壤全氮的季节变化规律基本上呈单峰曲线,峰值出现在7月份为445.8g·m~(-2),最低值在9月份为333.7 g·m~(-2)。 凋落物磷输入量和积累量季节动态一致,年输入量为125.31mg·m~(-2),因分解的凋落物磷年损失量为18.37 mg·m~(-2),年积累量为119.77mg·m~(-2)。死根中磷含量的季节变化规律为双峰曲线,第一个峰值出现在5月,第二个峰值出现在9月,其变化范围在268.45~133.25 mg·m~(-2)之间。微生物磷含量季节变化曲线呈单峰曲线,峰值出现在8月份为 1.53mg.1009一‘土,最低值出现在10月为0.262mgloog一‘土。土壤全磷 的季节变化规律基本上是呈下降趋势,5月份含量最高为0.“lmgg一’ 土,7月份含量最低为0.479 mgg一‘土,最大差值仅为0.1 82 mgg-’土。 土壤速效磷季节变化趋势与不同植物生长发育期需磷相关,5月份含 量最高为10.9ug扩土,7月份最低为5.21ug·g一’土,与全磷呈对数相关 关系。 凋落物碳输入量的季节变化规律,呈逐渐增加趋势。5一7月输入 量很低,5月份最低仅为0.165g’m一2,从8月份碳含量逐渐增加到10 月份达最大值为101.1 gm一“。死根碳含量的季节变化波动较大,最大 值出现在6月份为144.04gm一,最小值出现在8月份为68.91g’m一2,死 根碳含量的季节变化规律与死根现存量相似。土壤微生物碳含量季节 变化曲线为单峰曲线,最大值出现在8月份为3.16 mg·1009一‘土,最 小值出现在10月份为1.63 mg10og一,土。土壤全碳的季节变化规律基 本上呈L型,5月份含量最高为6.29 kgm一2,然后逐渐下降到8月份 出现最低值为3.98kg·m一2,9月份开始回升到较高水平上。 凋落物和死根氮、磷、碳含量与其能量含量呈极显著正相关,说 明了枯死体为微生物提供的物质和能量是同步的。枯死体能量与微生 物氮、磷、碳均呈显著负相关,说明微生物在吸取营养元素时,需要 一定能量的供给。枯死体能量与土壤氮、磷为负相关,可能因通过微 生物间接影响枯死体元素向土壤释放的速率。 凋落物氮、磷、碳之间和死根氮、磷、碳之间均呈极显著正相关; 并与微生物氮、磷、碳均为负相关达到显著水平。微生物氮、磷、碳 之间均为极显著正相关,与土壤氮、磷、碳多数为负相关。土壤氮、 磷、碳与凋落物和死根氮、磷、碳大部分为负相关,但相关性较差。 氮、磷、碳在各组分分配的规律一致,顺序为土壤微生物死根 凋落物。 每年因植物死亡,氮输入到分解者亚系统的总量为19.77kg·hm一2, 凋落物为8.92kg·hm一“,死根为1085kg·hm一“。从凋落物和死根转移到 微生物中的量为n.17kg·hxn一。从微生物转移到土壤的量为557 kg·hm一2,土壤的输出量为1120kg·bm一“。 磷输入到分解者亚系统的总量为38kg·hm一2,凋落物为1.25 kg·hm一2,死根为2.55kg·hm一2。从凋落物和死根转移到微生物中的量为 1.88kg·hm一“。从微生物转移到土壤的量为“.7kg·hm一2,土壤的输出 量为551 kg.hln一2 碳输入到分解者亚系统的总量为2176 kg.hm一“,凋落物为1011 kg·hm一“,死根为1165kg·hm一2。从凋落物和死根转移到微生物中的量为 1 1 1 7 kg·加n 量为21300 一2。从微生物转移到土壤的量为65o6kg·hxn一2,土壤的输出 kg·hm一2。 关键词:羊草草原分解者亚系统氮素磷素碳素 / 歇
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