桂西北喀斯特山區非共生固氮速率隨退耕后生態演替變化特征

作者：孫錫斌,張青山,肖孔操,李德軍

摘要：非共生固氮是自然生態系統外源氮輸入的重要途徑,對生態系統結構、過程和功能均具有重要影響。然而,目前對非共生固氮速率隨生態演替變化特征及其主控因素的認識非常欠缺。本研究采用乙炔還原法分別在生長季和非生長季測定了桂西北喀斯特山區不同演替階段生態系統,即草叢、灌叢和次生林中不同組分(土壤、凋落物和苔蘚)的非共生固氮速率。結果表明,不同生態系統組分非共生固氮速率隨生態演替變化趨勢不一。總體來看,土壤和凋落物的非共生固氮速率表現為隨生態演替先降低后升高的趨勢,而苔蘚的非共生固氮速率在演替早期和中期無顯著(p > 0.05)變化,后期顯著(p < 0.05)升高。非共生固氮年通量在草叢階段為(1.21±0.06) kg N/(hm^2·a),顯著高于灌叢((0.23±0.03) kg N/(hm^2·a))和次生林((0.65±0.04) kg N/(hm^2·a))。多元線性回歸分析結果表明,生態系統各組分含水率、有機碳、全氮和C∶N比的變化是控制非共生固氮速率隨生態演替變化的主要因素。研究結果有助于深入認識喀斯特生態系統氮循環特征,并為生態恢復過程中氮累積提供了一種機理解釋。

發文機構：中國科學院亞熱帶農業生態研究所亞熱帶農業生態過程重點實驗室 中國科學院環江喀斯特生態系統觀測研究站 中國科學院大學

關鍵詞：非共生固氮退耕后生態演替季節變化喀斯特區域生物固氮氮循環asymbiotic nitrogen fixationpost-agricultural successionseasonal changekarst regionbiological N2 fixationnitrogen cycling

分類號： S181[農業科學—農業基礎科學]