摘要
自然撂荒作为黄土高原植被恢复的重要措施，探讨撂荒草地土壤团聚体氮素转化特征及其影响因素，对认识黄土高原土壤氮素转化过程以及开展氮库管理具有重要意义。基于此，本文以黄土高原10、20、30、40、50年撂荒草地以及农田（对照）为研究对象。通过野外试验和室内试验相结合的方法，分析撂荒草地植被特征、土壤理化性质、土壤团聚体组成和土壤团聚体氮素转化速率的变化特征。明确长期自然撂荒过程中土壤对地上植物生长发育所需氮素的供应状况以及氮素转化能力的影响因子，阐明土壤团聚体氮素在提高草地初级生产力方面的作用，以期为黄土高原植被恢复提供有效的管理建议。主要研究结果如下： 1.随撂荒年限的增加，草地植物叶片碳含量在10年（462.49g·kg-1）到40年（501.23g·kg-1）期间逐渐增加，40年后降低。而植物叶片氮含量在10年（21.07g·kg-1）到40年（18.25g·kg-1）期间逐渐下降，之后开始增加，50年时达到最高；植物根系碳氮含量均逐渐增多；凋落物碳氮含量在撂荒草地10年时达到最高，而凋落物生物量随撂荒年限的增加而增加。同时长期的自然撂荒使得地上植被物种数及覆盖度不断增加。 2.随撂荒年限的增加，草地土壤pH值和土壤容重逐渐降低；土壤含水量在农田（13.73%）到20年（11.57%）期间逐渐降低，之后开始增加，50年时达到最高；土壤孔隙度和土壤养分（土壤有机碳、土壤全氮）逐渐增加。 3.长期自然撂荒通过增加大团聚体的数量增加土壤结构稳定性。同时随撂荒年限的增加，土壤团聚体氮组分、氮获取酶活性和微生物生物量碳氮逐渐增加，其中2-0.20mm粒级土壤团聚体氮组分、氮获取酶活性和微生物生物量碳氮均显著高于其余三个粒级。 4.长期自然撂荒会加快土壤氮素转化速率，在各撂荒年限草地中，2-0.20mm粒级土壤团聚体矿化速率最快；同时，影响撂荒草地土壤团聚体氮素转化速率的主要因素是土壤团聚体氮含量和酶活性。 总的来说，从土壤团聚体的角度，长期的自然撂荒对保持水土、土壤有效氮的供应具有一定的促进作用。同时在长期的自然撂荒过程中，因其地上植物物种数量的不断增加以及土壤理化性质的不断改善，对土壤团聚体氮含量、生物学性质具有一定的促进作用，从而加快了土壤团聚体氮素转化速率。因此，长期自然撂荒这一植被恢复措施对黄土高原、荒漠草原以及干旱半干旱草地等脆弱生境的改善具有显著作用。
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