论文部分内容阅读
生态系统有机质的合成与分解是物质循环的一对基本过程。分解作用是将死亡的有机质裂解并释放碳到大气中,同时释放出供植物和微生物利用的营养物质。植物凋落物和动物排泄物(粪便)分解是草地生态系统养分循环的主要环节,认识其分解过程和速率及其对环境和管理变化的响应对了解和预测全球碳和养分循环具有重要意义。草地植物凋落物和动物粪便的分解已经有不少研究,但大多数是对凋落物或动物粪便的单独实验研究,而在实际的草地生态系统中,植物凋落物和沉积的动物粪便是混合分解的。那么动物粪便和植物凋落物的分解过程是否具有交互影响,尚缺乏系统的认识。内蒙古典型草原放牧历史悠久,草原放牧生态系统物质循环过程有众多研究,但缺乏家畜粪便和植物凋落物分解过程交互影响的研究。为此,我们在内蒙古典型草原区,设计原位分解实验,用网袋法测定两种草原优势植物羊草(Leymus chinensis)和大针茅(Stipa grandis)的凋落物和三种主要家畜牛、羊和马的粪便的分解过程。实验包括植物处理:羊草、大针茅;粪处理:牛粪、马粪、羊粪;粪添加水平:20g和6g;5个重复。2018年6月开始试验,在分解2个月、4个月、12个月和15个月后测定凋落物和畜粪的质量损失和相关的化学组成,分析凋落物质量、畜粪类型和不同畜粪添加量对凋落物和畜粪质量损失及养分释放的影响。主要结果如下:(1)凋落物分解速率及养分释放与凋落物N含量呈极显著正相关关系(P<0.001),与C/N和木质素/N呈显著负相关关系(P<0.01);羊草的分解速率及养分释放较大针茅更快。(2)粪添加能够促进凋落物的分解速率和养分释放,其中牛粪的促进作用最强、马粪其次,羊粪最弱;粪效应会随着时间的延长而减弱。(3)粪分解速率与粪的N含量呈极显著正相关关系(P<0.001);与半纤维素、纤维素和木质素含量,以及C/N和木质素/N呈显著负相关关系(P<0.05)。马粪的分解速率和养分释放最快,牛粪其次,羊粪最慢。凋落物对畜粪的分解无显著影响(P>0.05)。(4)凋落物和畜粪,单独或混合分解过程中,可能没有对其下方土壤酶活性、土壤全碳和全氮含量有显著影响(P>0.05)。本研究加深了对草原放牧生态系统分解过程的认识,为量化草原生态系统物质循环速率和改进草原养分管理提供了科学依据。