●前言
第1章 研究區概況與研究方法 1
1.1 養分和水分添加試驗 1
1.1.1 氮磷鉀養分添加試驗 1
1.1.2 氮素和水分添加試驗 2
1.2 休牧試驗 3
1.3 沙地植被恢復試驗 4
第2章 貝加爾針茅草原生態繫統氮素去向示蹤 7
2.1 樣地設置與研究方法 7
2.2 植物對標記氮素的回收 7
2.3 凋落物對標記氮素的回收 8
2.4 標記氮素在土壤中的存留 9
2.5 標記氮素的損失 9
2.6 草原群落對不同來源氮素的吸收 10
第3章 氮素和水分添加對草原生態繫統的影響 11
3.1 氮素和水分添加條件下土壤理化性狀 11
3.2 氮素和水分添加條件下土壤酶活性 12
3.2.1 氮素和水分添加對土壤脲酶活性的影響 12
3.2.2 氮素和水分添加對土壤磷酸酶活性的影響 13
3.2.3 氮素和水分添加對土壤過氧化氫酶活性的影響 13
3.2.4 氮素和水分添加對土壤多酚氧化酶活性的影響 14
3.2.5 土壤酶活性與土壤養分的相關關繫 14
3.2.6 討論 15
3.3 氮素和水分添加條件下土壤微生物多樣性 16
3.3.1 氮素和水分添加對草原土壤細菌功能多樣性的影響 16
3.3.2 氮素和水分添加對草原土壤微生物功能多樣性的影響 18
3.3.3 氮素和水分添加對草原土壤細菌群落結構及多樣性的影響 22
3.3.4 氮素和水分添加對草原土壤真菌群落結構及多樣性的影響 27
3.3.5 氮素和水分添加對植物-土壤-微生物繫統的影響 35
3.3.6 討論 38
3.4 氮素和水分添加條件下草原群落植物多樣性和生產力 45
3.4.1 氮素和水分添加對草原群落植物多樣性的影響 45
3.4.2 氮素和水分添加對草原植物地上生物量的影響 47
3.4.3 討論 52
第4章 氮磷鉀養分添加對草原生態繫統的影響 55
4.1 氮磷鉀養分添加條件下土壤理化性狀 55
4.2 氮磷鉀養分添加條件下土壤酶活性 55
4.2.1 養分添加對土壤酶活性的影響 55
4.2.2 土壤酶活性、土壤微生物生物量碳氮與土壤養分的相互關繫 57
4.3 氮磷鉀養分添加條件下土壤微生物多樣性 59
4.3.1 氮磷鉀養分添加對土壤微生物生物量的影響 59
4.3.2 氮磷鉀養分添加對草原土壤微生物功能群落多樣性的影響 59
4.3.3 討論 62
4.4 氮磷鉀養分添加條件下草原群落植物多樣性和生產力 64
4.4.1 氮磷鉀養分添加對草原群落植物多樣性的影響 64
4.4.2 氮磷鉀養分添加對草原植物地上生物量的影響 64
4.4.3 植物多樣性與初級生產力的關繫 68
4.4.4 討論 68
4.5 氮磷鉀養分添加對3種植物凋落物分解的影響 71
4.5.1 樣地設置與研究方法 71
4.5.2 氮磷鉀養分添加對3種植物不同器官凋落物分解速率的影響 72
4.5.3 氮磷鉀養分添加對凋落物養分分解速率的影響 80
4.5.4 氮磷鉀養分添加對凋落素組成的影響 88
4.5.5 討論 88
第5章 氮素添加對3種植物凋落物分解的影響 90
5.1 樣地設置與研究方法 90
5.2 3種植物凋落物分解特征 90
5.3 氮素添加對3種植物不同器官凋落物分解速率的影響 96
5.4 氮素添加對凋落物養分分解速率的影響 97
5.5 氮素添加對凋落物結構的影響 98
5.6 氮素添加對凋落素組成的影響 99
5.7 氮素添加對凋落物分解環境的影響 100
5.7.1 氮沉降對土壤理化性質的影響 100
5.7.2 氮沉降對土壤微生物的影響 100
5.7.3 氮沉降對土壤酶活性的影響 101
5.8 研究展望 102
第6章 氮素添加對土壤線蟲群落的影響 103
6.1 土壤線蟲群落特征 103
6.1.1 土壤線蟲相對密度和優勢度 103
6.1.2 土壤線蟲群落營養類群構成及空間分布 107
6.1.3 土壤線蟲的生態指數和c-p類群 108
6.2 土壤線蟲與土壤理化因子的關繫 111
6.3 土壤線蟲與微生物群落的關繫 112
6.4 討論 114
第7章 氮素添加對草原土壤微生物多樣性的影響 118
7.1 不同氮添加下土壤化學性質和微生物生物量碳氮變化 118
7.2 不同氮添加下Biolog-Eco微平板平均顏色變化率動態特征 119
7.3 不同氮添加下土壤微生物群落多樣性指數的變化 120
7.4 不同氮添加下土壤微生物群落碳源利用的主成分分析 121
7.5 土壤化學性質、微生物生物量碳氮與土壤微生物功能多樣性之間的相互關繫 122
7.6 討論 123
第8章 休牧對草原生態繫統的影響 125
8.1 休牧對草原土壤生態繫統的影響 125
8.1.1 休牧對草原土壤物理性質的影響 125
8.1.2 休牧對草原土壤養分的影響 126
8.1.3 休牧對草原土壤酶活性的影響 127
8.1.4 休牧對草原土壤微生物的影響 128
8.1.5 休牧對草原土壤種子庫的影響 129
8.2 不同休牧時間草原植物多樣性 130
8.2.1 休牧對草原群落物種多樣性的影響 130
8.2.2 休牧對草原群落功能多樣性的影響 131
8.3 不同休牧時間草原群落初級生產力 131
8.3.1 休牧對草原群落地上初級生產力的影響 131
8.3.2 休牧對草原群落地下初級生產力的影響 132
8.3.3 討論 133
8.4 不同休牧時間草原土壤微生物多樣性 135
8.4.1 土壤微生物的平均顏色變化率的動態變化 135
8.4.2 土壤微生物群落多樣性指數變化 135
8.4.3 不同休牧年限草原土壤微生物生物量變化 138
8.4.4 土壤微生物功能多樣性與微生物生物量的相關關繫 139
8.4.5 討論 140
第9章 沙地不同植被恢復模式土壤微生物多樣性 143
9.1 沙地不同植被恢復模式土壤細菌多樣性 143
9.1.1 不同植被恢復模式植被群落特征 143
9.1.2 土壤細菌群落16SrDNA的DGGE圖譜分析 144
9.1.3 土壤細菌群落繫統發育分析 145
9.1.4 討論 145
9.2 沙地不同植被恢復模式土壤氨氧化細菌多樣性 147
9.2.1 土壤氨氧化細菌16SrRNA基因DGGE圖譜分析 147
9.2.2 土壤氨氧化細菌16SrRNA基因多樣性分析 149
9.2.3 土壤氨氧化細菌16SrRNA基因測序結果及繫統發育分析 149
9.2.4 土壤氨氧化細菌16SrRNA基因與土壤理化因子的典範對應分析 152
9.2.5 討論 153
9.3 沙地不同植被恢復模式土壤反硝化細菌多樣性 155
9.3.1 土壤反硝化細菌nirK基因DGGE圖譜分析 155
9.3.2 土壤反硝化細菌nirK基因多樣性分析 156
9.3.3 土壤反硝化細菌nirK基因測序結果及繫統發育分析 157
9.3.4 土壤反硝化細菌nirK基因與土壤理化因子的典範對應分析 159
9.3.5 討論 160
9.4 沙地不同植被恢復模式土壤固氮微生物多樣性 162
9.4.1 土壤固氮微生物nifH基因DGGE圖譜分析 162
9.4.2 土壤固氮微生物nifH基因多樣性分析 162
9.4.3 土壤固氮微生物nifH基因測序結果及繫統發育分析 164
9.4.4 土壤固氮微生物nifH基因與土壤理化因子的典範對應分析 166
9.4.5 討論 168
第10章 不同利用方式對草原生態繫統的影響 171
10.1 不同利用方式土壤有機碳礦化潛力 171
10.1.1 試驗設計 171
10.1.2 不同利用方式下羊草草原土壤有機碳礦化過程中CO2-C的釋放量 173
10.1.3 不同利用方式下羊草草原土壤有機碳累積礦化 173
10.1.4 討論 175
10.2 不同利用方式土壤氮轉化能力 177
10.2.1 不同利用方式對羊草草原土壤脲酶活性的影響 177
10.2.2 不同利用方式對羊草草原土壤硝化率的影響 177
10.2.3 不同利用方式對羊草草原氨氧化細菌多樣性的影響 178
10.2.4 氨氧化細菌的測序結果及繫統發育分析 179
10.2.5 不同利用方式下氨氧化細菌與土壤理化因子的典範對應分析 180
10.2.6 討論 182
10.3 不同利用方式土壤微生物多樣性變化 184
10.3.1 不同利用方式土壤化學性質變化 184
10.3.2 土壤微生物平均顏色變化率的動態特征 184
10.3.3 土壤微生物群群落多樣性指數變化 185
10.3.4 討論 188
參考文獻 190
