【摘 要】
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以苔原带为代表的寒冷地区是土壤有机碳库变化的关键和敏感区域。在全球气候变化背景下苔原带植被已经发生显著变化,会引起土壤有机碳库的变化;同时苔原生态系统受氮限制明显,一旦氮素增加,不仅直接影响土壤有机碳的变化;还将通过改变植被,进而改变外源性碳的数量与质量,影响土壤的碳输入,间接影响土壤有机碳变化。近三十年来,以小叶章为代表的草本植物上侵到长白山苔原带,灌木苔原退化为灌草苔原;并且该区域已监测到氮沉
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以苔原带为代表的寒冷地区是土壤有机碳库变化的关键和敏感区域。在全球气候变化背景下苔原带植被已经发生显著变化,会引起土壤有机碳库的变化;同时苔原生态系统受氮限制明显,一旦氮素增加,不仅直接影响土壤有机碳的变化;还将通过改变植被,进而改变外源性碳的数量与质量,影响土壤的碳输入,间接影响土壤有机碳变化。近三十年来,以小叶章为代表的草本植物上侵到长白山苔原带,灌木苔原退化为灌草苔原;并且该区域已监测到氮沉降显著增加,导致草本植物快速扩张;这种外源碳氮输入的改变必将极大改变高山苔原区土壤有机碳数量和组成,但是土壤有机碳如何变化尚不清楚。本研究通过比较长白山西坡苔原带四种不同草本入侵程度的牛皮杜鹃群落（无入侵、轻度入侵、中度入侵和重度入侵）土壤有机碳,研究草本入侵对土壤有机碳数量和组分变化的影响,揭示灌草苔原土壤有机碳变化特征。并通过比较3个氮沉降处理（0g N·m-2·a-1、10g N·m-2·a-1和20g N·m-2·a-1）下的4个草本入侵程度（无入侵、轻度入侵、中度入侵和重度入侵）的牛皮杜鹃群落土壤有机碳,探讨氮沉降增加对长白山灌草苔原土壤有机碳数量和组分变化的影响,旨在揭示氮沉降增加对灌草苔原土壤碳库变化的作用。主要实验结论如下:（1）随着草本入侵程度的增加,长白山灌草苔原土壤有机质含量、总氮含量、速效磷含量、土壤C:N、土壤N:P均增加;但重度草本入侵环境使其增加受到抑制;土壤速效氮含量随着入侵程度的增加而显著增加;土壤总磷含量相对稳定,草本入侵对其没有显著影响。（2）随着草本入侵程度的增加,长白山苔原土壤有机碳数量及其活性有机碳各组分均表现为先增加后减少的趋势。（3）氮素添加能显著提高长白山灌草苔原土壤有机质含量、速效氮含量、总磷含量和速效磷含量。土壤总氮含量随着施氮浓度的增加而增加,高浓度施氮使土壤C:N有降低的趋势,土壤N:P有增加的趋势,但影响并不显著。（4）氮素添加对土壤有机碳数量和活性组分均有极其显著的影响。土壤易氧化有机碳含量与土壤总有机碳含量变化一致,虽然施氮让二者含量有所提高,但中氮的促进作用更加明显,高氮抑制其增加的幅度。土壤可溶性有机碳含量的增加随着施氮浓度的增加而增加,土壤微生物量碳含量则随着施氮浓度的增加不断下降。（5）在氮沉降的背景下,长白山灌草苔原土壤养分和土壤有机碳之间关系密切,土壤全效养分最能影响土壤总有机碳的变化;土壤速效养分最能影响土壤活性有机碳组分的变化。土壤总有机碳数量受土壤总氮含量和土壤C:N的影响最大;土壤易氧化有机碳含量受土壤速效磷含量和土壤有机质含量的影响最大;土壤可溶性有机碳含量受土壤速效磷含量、土壤速效氮含量和土壤有机质含量影响最大;土壤微生物量碳受土壤速效氮含量和土壤有机质含量影响最大。
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