桂西北喀斯特山区非共生固氮速率随退耕后生态演替变化特征

作者：孙锡斌,张青山,肖孔操,李德军

摘要：非共生固氮是自然生态系统外源氮输入的重要途径,对生态系统结构、过程和功能均具有重要影响。然而,目前对非共生固氮速率随生态演替变化特征及其主控因素的认识非常欠缺。本研究采用乙炔还原法分别在生长季和非生长季测定了桂西北喀斯特山区不同演替阶段生态系统,即草丛、灌丛和次生林中不同组分(土壤、凋落物和苔藓)的非共生固氮速率。结果表明,不同生态系统组分非共生固氮速率随生态演替变化趋势不一。总体来看,土壤和凋落物的非共生固氮速率表现为随生态演替先降低后升高的趋势,而苔藓的非共生固氮速率在演替早期和中期无显著(p > 0.05)变化,后期显著(p < 0.05)升高。非共生固氮年通量在草丛阶段为(1.21±0.06) kg N/(hm^2·a),显著高于灌丛((0.23±0.03) kg N/(hm^2·a))和次生林((0.65±0.04) kg N/(hm^2·a))。多元线性回归分析结果表明,生态系统各组分含水率、有机碳、全氮和C∶N比的变化是控制非共生固氮速率随生态演替变化的主要因素。研究结果有助于深入认识喀斯特生态系统氮循环特征,并为生态恢复过程中氮累积提供了一种机理解释。

发文机构：中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室 中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站 中国科学院大学

关键词：非共生固氮退耕后生态演替季节变化喀斯特区域生物固氮氮循环asymbiotic nitrogen fixationpost-agricultural successionseasonal changekarst regionbiological N2 fixationnitrogen cycling

分类号： S181[农业科学—农业基础科学]