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本研究以青藏高原高寒草地为研究对象,分析高寒草甸草地和高寒人工草地生长季土壤可溶性有机氮和无机氮动态变化,量化高寒牧草对土壤无机氮,可溶性有机氮的吸收特征,明确高寒牧草氮素吸收策略。本研究是在青海省同德牧草良种繁育场和果洛玛沁县大武乡以及中国科学院海北高寒生态系统定位站进行试验。结果表明:1.同德人工草地土壤生长季平均氮含量为:硝态氮含量约占可溶性总氮的50.87%和56.14%(0~10 cm和10~20 cm),可溶性有机氮占可溶性总氮34.84%和23.35%,铵态氮仅占14.28%和20.27%。另外,随生长季的变化土壤铵态氮的含量呈上升趋势,硝态氮的含量显著下降,土壤可溶性总氮和可溶性有机氮的含量呈先下降后上升的趋势。2.在果洛退化高寒草地土上建植的人工草土壤硝态氮含量约占可溶性总氮的63.63%和52.11%(0~10 cm和10~20 cm),可溶性有机氮约占可溶性总氮的29.06%和38.20%,铵态氮仅占7.44%和9.69%。随季节的变化,果洛土壤铵态氮含量逐渐增加;硝态氮含量测逐渐降低,可溶性有机氮含量则先下降,至九月份即枯黄期又回升。3.同德人工草地建植三年后,土壤硝态氮含量下降了5倍,且0~10 cm土层的硝态氮下降量要高于10~20 cm土层;铵态氮含量下降约2.6倍;可溶性总氮含量下降了约3倍而可溶性有机氮含量下降最少约1.8倍。果洛人工草地建植三年后,土壤硝态氮含量下降了近2倍;而土壤铵态氮含量则无明显变化;土壤可溶性总氮含量在0~10 cm土层下降了1.5倍,10~20 cm土层下降了2.5倍;可溶性有机氮含量在0~10cm土层亦无明显变化,而在10~20 cm土层下降近10倍。4.同德高寒人工草地不同牧草地上组织δ15N天然丰度为2.02‰~8.45‰,变异范围为6.43‰;地下根系δ15N值的范围在1.69‰~3.77‰,变异范围为2.08‰。牧草地上茎叶氮浓度为31.08~47.42 g·kg-1,地下根系氮浓度为10.69~12.20 g·kg-1。土壤表层氮浓度为2.37~2.73 g·kg-1,土壤表层δ15N值为4.19‰~5.01‰,变异范围为0.82‰。二龄扁茎早熟禾、西北羊茅、中华羊茅、冷地早熟禾和老芒麦对无机氮的吸收能力强,其吸收的硝态氮占总氮吸收量的42.2%~54.54%,四龄扁茎早熟禾、中华羊茅和老芒麦偏好吸收铵态氮,其吸收量占总氮吸收量的35.32%~51.34%。扁茎早熟禾、冷地早熟禾、中华羊茅、西北羊茅和老芒麦对甘氨酸的吸收量分别占总吸收氮的24.65%、23.80%、16.67%、22.59%和23.62%。5.高寒二龄人工草地土壤及牧草中15N-GLY总回收率为104.06%,15N-NH4Cl的总回收率为75.63%,15N-KNO3的总回收率为79.54%;四龄人工草地土壤及牧草中15N-GLY总回收率为71.55%,15N-NH4Cl的总回收率为60.66%,15N-KNO3的总回收率为66.20%;15N标记短期实验中大部分15N化合物分布于土壤中,其中二龄人工草地土壤中15N-GLY回收率占总回收率的82.47%,15N-NH4Cl占总回收率的68.85%,15N-KNO3占总回收率为58.07%,四龄人工草地土壤中15N-GLY回收率占总回收率的88.68%,15N-NH4Cl占总回收率的77.94%,15N-KNO3占总回收率的81.15%;两个龄期人工草地牧草地上部分氮回收均高于根系中的回收率。6.在海北站高寒矮嵩草草甸利用15N同位素示踪法,测定施加氮肥、磷肥、水条件下,高寒矮嵩草草甸主要植物对15N-NH4+和15N-NO3-的吸收特征,结果表明高寒矮嵩草草甸12种植物茎叶δ15N自然丰度值在-3.52‰~0.94‰,变异值为变异值为4.46‰,植物茎叶氮含量为1.31%~3.36%,其中豆科植物茎叶氮含量最高。7.在高寒矮嵩草草甸上,N处理下垂穗披碱草和雪白萎陵菜对硝态氮的吸收值显著增加,雪白萎陵菜对铵态氮吸收值也显著增加,而早熟禾对铵态氮和硝态氮的吸收值均显著下降;在P处理下垂穗披碱草对硝态氮的吸收值显著下降,而苔草、矮嵩草和雪白萎陵菜对硝态氮的吸收值显著增加;而其他植物在N、P条件下对氮素的吸收值无显著变化。8.高寒草甸植物和土壤在自然条件下,15N-KNO3和15N-NH4Cl的总回收率分别是50.30%和59.62%,在N处理的条件下15N-KNO3和15N-NH4Cl的总回收率分别是92.61%~108.66%和48.09%~51.80%,在P处理的条件下15N-KNO3和15N-NH4Cl的总回收率分别是50.20%~57.46%和57.55%~73.31%。在短期实验中15N标记的KNO3和NH4Cl大部分分布于土壤中,分别占总回收率的60.36%~84.29%和71.24%~76.77%,植物中15N-KNO3和15N-NH4Cl的回收率分别占6.78%~18.75%和6.78%~11.48%,根系中15N-KNO3和15N-NH4Cl的回收率分别占8.94%~28.83%和14.23%~21.27%,而地上部分中的回收率比根系中的低。在N处理下,15N-KNO3的回收率差异显著,15N-NH4Cl的回收率差异不显著;在P处理下,15N-KNO3和15N-NH4Cl的回收率差异均不显著。9.以高寒牧草为研究对象,测定了牧草AM菌根侵染率以及AM菌根对磷吸收的影响,结果表明:检测出牧草菌根形态有泡囊、内生菌丝、外生菌丝和从枝等结构。三龄人工草地中冷地早熟禾AM菌根侵染率最高为69.78%,西北羊茅侵染率最低为36.44%;五龄人工草地中无芒雀麦和垂穗披碱草的侵染率最高为68.45%和68.22%,星星草侵染率最低为48.42%。方差分析结果显示菌根侵染率与牧草磷含量之间无显著相关性。