【摘 要】
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荒漠草原生态系统在陆地碳循环过程中起着重要的作用。作为全球变化的两个关键驱动因素,氮沉降与降雨变化通过改变土壤理化性质、植被生物量等途径影响了土壤团聚体分布、活性有机碳组分及土壤有机碳矿化过程,进而改变了土壤有机碳稳定性影响土壤碳循环过程。为探究氮沉降与降雨变化如何影响荒漠草原土壤有机碳及其稳定性,本研究依托多年水氮控制试验平台,试验采用裂区设计,主区为自然降雨（CK）、增雨30%（W）和减雨30
【基金项目】
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国家自然科学基金“氮沉降和降水变化对短花针茅荒漠草原土壤动物群落结构和多样性的影响与机制”（31860136）； 国家自然科学基金“奈曼旗蒙中药材黄芪水肥一体化技术应用与推广”（U2042002）；
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荒漠草原生态系统在陆地碳循环过程中起着重要的作用。作为全球变化的两个关键驱动因素,氮沉降与降雨变化通过改变土壤理化性质、植被生物量等途径影响了土壤团聚体分布、活性有机碳组分及土壤有机碳矿化过程,进而改变了土壤有机碳稳定性影响土壤碳循环过程。为探究氮沉降与降雨变化如何影响荒漠草原土壤有机碳及其稳定性,本研究依托多年水氮控制试验平台,试验采用裂区设计,主区为自然降雨（CK）、增雨30%（W）和减雨30%（R）3个水分处理,副区为0（N0）、30(N30)、50(N50)和100(N100)kg·hm-2·a-14个氮素处理,并结合室内培养试验,展开氮沉降与降雨变化对土壤团聚体、土壤活性碳组分及土壤有机碳矿化特征影响的研究。主要结果如下:（1）氮沉降与降雨变化对土壤总有机碳含量没有显著影响（P＞0.05）,但提高了地上生物量,在三种水分条件下N100处理均显著提高土壤硝态氮、铵态氮与全氮含量,且降低了土壤p H（P＜0.05）。水分对参与碳循环的酶活性均无显著影响（P＞0.05）;在相同水分条件下氮沉降显著提高了土壤蔗糖酶活性,对土壤纤维素酶、多酚氧化酶与过氧化物酶无显著影响。（2）氮沉降与降雨变化显著影响土壤团聚体分布,增雨提高了土壤中大团聚体占比（22.6%）,降低了土壤微团聚体与粉黏粒占比（20.1%与12.8%）;且在增雨处理中随着氮沉降的增加土壤大团聚体占比升高,土壤微团聚体占比降低,导致土壤团聚体平均重量直径上升。氮沉降与降雨变化对各粒级土壤团聚体有机碳含量没有显著影响,微团聚体有机碳含量高于大团聚体,粉黏粒有机碳含量最低。（3）氮沉降与降雨变化显著影响土壤活性碳组分,在三种水分处理条件下,氮沉降对土壤轻组有机碳与水溶性有机碳含量提升具有促进作用;对土壤微生物量碳与易氧化有机碳含量具有抑制作用。降雨增加提高了土壤碳库活度,氮沉降则抑制了土壤碳库活度。（4）经室内培养试验表明土壤有机碳矿化对水分的响应较为敏感,水分的增加显著提高了土壤有机碳累积矿化量与矿化速率。增雨处理土壤有机碳累计矿化量较自然降雨提高了36.3%,减雨处理则降低了52.1%。在自然降雨与增雨处理下氮沉降均显著抑制了土壤有机碳的矿化,土壤有机碳累积矿化量随氮沉降量增加而降低。一级动力学模型显示增雨显著提高了土壤潜在矿化碳库含量。综上所述,氮沉降促进了地上生物量上升,提高了土壤大团聚体的占比,使土壤团聚体稳定性上升,且降低了土壤有机碳库活度并抑制了土壤有机碳的矿化,提高了土壤有机碳库的稳定性。降雨量增加虽提高了地上生物量与土壤团聚体稳定性,但同时也使土壤有机碳库活度上升、土壤有机碳矿化速率增加,相比之下将不利于土壤有机碳库的稳定。
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