大气氮沉降在高寒草地生态系统中的运移规律及其对氮富集的响应

The alpine grassland ecosystem in the Qinghai-Tibet Plateau is very sensitive to the global change, but so far, there is few research related to anthropogenic nitrogen deposition transport in the alpine grassland ecosystem. Nitrogen deposition would alter the nitrogen cycling and carbon sequestration of grassland ecosystems, by affecting the carbon-nutrient coupling cycles. Focusing on alpine meadow and alpine steppe ecosystems and using the 15N tracer technique, we would investigate the transport of different forms of the deposited nitrogen. Based on more than 5 years nitrogen deposition simulation experimental plots, we would also investigate the impacts of the anthropogenic nitrogen deposition accumulation to the nitrogen deposition transport. Our study also quantifies nitrogen deposition competition fate between plants and microbes. The research will provide valuable scientific data and knowledge for modeling the response of nitrogen cycling in alpine grassland ecosystems to the global change, and provide a theoretical basis for the livestock sustainable development and preventing the deterioration of alpine grassland ecosystems.

青藏高原高寒草地生态系统受全球变化的影响非常敏感，但目前针对大气氮沉降在高寒草地生态系统中运移规律的研究非常缺乏。本研究以高寒草甸和高寒草原生态系统为研究对象，利用稳定同位素示踪技术，研究铵态氮沉降、硝态氮沉降和有机氮沉降在高寒草地生态系统中的运移规律，并选择连续开展5年以上的大气氮沉降模拟实验样地，研究氮沉降累积引起的土壤氮富集对大气氮沉降在高寒草地生态系统中运移过程的影响。研究将明确大气氮沉降在高寒草地生态系统中的运移规律，量化氮沉降累积效应对高寒草地生态系统中大气氮沉降运移规律的影响，阐明植物和微生物对不同形态大气氮沉降的固持利用格局。研究成果将为准确模拟和预测我国高寒草地生态系统氮素循环对全球变化的响应提供宝贵的科学依据，也为合理制定青藏高原可持续的畜牧业发展规划及遏制高寒草地生态恶化提供重要的理论支持。

青藏高原高寒草地生态系统受全球变化的影响非常敏感，但目前针对大气氮沉降在高寒草地生态系统中运移规律的研究非常缺乏。本研究以高寒草甸和高寒草原生态系统为研究对象，利用稳定同位素示踪技术，研究铵态氮沉降、硝态氮沉降和有机氮沉降在高寒草地生态系统中的运移规律，并选择连续开展5年以上的大气氮沉降模拟实验样地，研究氮沉降累积引起的土壤氮富集对大气氮沉降在高寒草地生态系统中运移过程的影响。研究表明，大气氮沉降进入高寒草地生态系统以后，在生态系统内部的留存时间较长，3年之后仍有一半以上的大气氮沉降存留在生态系统中。但是，随着大气氮沉降浓度的增加，沉降氮素在高寒草地生态系统中的留存时间变短，损失增加。土壤有机质是高寒草地生态系统中沉降氮素的主要储存库，储存在生态系统中的大气氮沉降平均46%存储在地表土壤有机质中。硝态氮沉降更容易被生态系统所固定，铵态氮沉降则更容易被微生物碳所固定，不同形态氮沉降之间差异显著。大气氮沉降运移规律在高寒草甸和高寒草原两种生态系统之间差异不显著。研究成果将为准确模拟和预测我国高寒草地生态系统氮素循环对全球变化的响应提供宝贵的科学依据，也为合理制定青藏高原可持续的畜牧业发展规划及遏制高寒草地生态恶化提供重要的理论支持。