内蒙古典型草原生态系统氮的负反馈调节.

内蒙古典型草原生态系统氮的负反馈调节

【中文摘要】本文从生态系统氮循环入手，对内蒙古典型草原退化群落恢复过程中各群落固氮能力、土壤中全氮和速效氮含量及氮矿化影响因子、植物的全氮含量等进行了测定与分析，多方面的实验数据表明，草原生态系统具有明显的氮的负反馈调节功能，主要表现在：1．重度退化草原在恢复演替过程中，群落中有固氮能力的草本豆科植物生物量随群落的恢复逐渐减少。2．地木耳是草原生态系统重要的固氮生物，在退化草原的恢复演替过程中，其生物量表现为明显的单峰曲线。虽然严重退化群落的地木耳生物量有所减少，但地木耳在重度放牧压力下其固氮能力增强了4.7～5.8倍，大大弥补了退化草原地木耳由于生物量较低带来的固氮能力的不足。3．退化草原在不同恢复演替阶段中，土壤全氮和速效氮含量平均值基本相等，退化群落甚至略高。可见，不同恢复演替阶段群落在较长的时间尺度内，土壤氮库仍能够保持基本稳定。但不同恢复演替群落的土壤氮有明显的垂直分布格局差异和一定的季节动态差异。表现为重度放牧的退化群落表层土壤总氮下降，恢复群落表层土壤总氮含量增加，重度放牧造成了土壤全氮埋深现象。4．严重退化群落可能在多种有利氮素矿化因素作用下加速氮的矿化，使土壤速效氮含量较高。5．严重退化群落物种地上部分含氮量均显著高于恢复群落的相同物种，再次证明围栏外土壤有较高的速效氮可供植物利用。这一结果使退化与非退化群落相比，存在一定的“氮冗余”或“氮过剩”，这便成为退化草原在自然状态撤掉牧压后能尽快恢复的动力之一。总之，草原生态系统具有氮平衡的自我调控机制，能够通过多种途径维持系统的氮平衡，这种调控是通过负反馈调节来实现的。

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