降雨頻率變化對尕海濕草甸土壤氮組分的影響

秦昊德， 李 廣， 吳江琪， 魏星星， 王海燕， 徐國榮

（甘肅農業大學林學院，甘肅 蘭州 730070）

氮素是植物從土壤中獲取量最大的營養元素［1］，是植物生命體維持其生長發育不可或缺的營養元素，其含量直接影響著濕地生態系統初級生產力的大小［2］。土壤氮素包括有機氮和無機氮，不能被植物根系直接吸收利用的有機氮占90%以上［3］，必須通過微生物的礦化作用轉化為銨態氮（Ammonium nitrogen, NH+4-N）和硝態氮（Nitrate nitrogen，NO-3-N）才能被植物吸收利用［4］，是植物在生長發育、組織形成以及各種生理生化過程中的重要營養源［5］。土壤氮素轉化直接影響著土壤氮循環，而土壤氮循環在生態系統中扮演著重要的角色，對碳循環、水土保持等生態系統服務功能有著直接的影響［6］。因此，研究濕地生態系統的氮循環過程及其影響因素對高寒濕地生態恢復與保護具有重要意義。

在全球氣候變化的影響下，降水格局也發生了顯著改變，主要包括降水頻率、降水量的改變和極端降雨事件的頻發［7］。目前，有關極端降水的研究主要集中于極端降水的時空變化規律、極端降水與大氣環流的關系等方面［8］。IPCC 第五次報告指出，1981—2010 年間全球破紀錄降水事件比自然變化情景預測增加了12%［9］，降水格局的改變直接影響著高原生態系統土壤氮素循環以及轉化過程。目前，有學者在不同地區開展了模擬降水格局改變的相關研究，如武丹丹等［10］在青海高寒矮嵩草草甸研究發現，增加降水使銨態氮和硝態氮分別增加了74.7%和154%。王巖等［11］在晉北鹽堿化草地的研究發現，增加50%降水處理，土壤凈氮礦化速率表現出明顯的季節變化，并且土壤無機氮含量顯著提高。……