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冻融及牲畜排泄物作用下的高寒草地土壤物理特性和氮磷变化

         
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在青藏高原高寒草地生态系统中,牲畜排泄物自身冻融及其降解过程调控其养分释放及返还效率,影响草地土壤养分平衡和植被生长的养分供应。当前关于季节性冻融区草地土壤理化特性的研究,多通过定点监测和室内冻融模拟等方式分析冻融循环对土壤物理结构、水热变化及碳氮动态等方面的影响,尚缺乏关于草地土壤季节性冻融与牲畜排泄物耦合效应和作用机制方面的研究报道。本文以藏北高原季节性冻土区为例,通过开展室内冻融模拟试验,探究牲畜排泄物添加与土壤冻融作用下的高寒草地土壤物理特性及氮磷养分变化特征。结果表明:(1)冻融模拟试验30 d后显著降低了5~10 cm和10~15 cm土壤含水量(P<0.05),频繁的冻胀融沉导致土壤团聚体破碎增加了深层土壤粉粒含量。(2)冻融作用增强了土壤氮矿化与硝化作用,牲畜粪尿添加使得表土铵态氮和硝态氮含量最大值分别达到212 mg·kg^(-1)和48.8 mg·kg^(-1)。(3)牲畜排泄物磷的释放和冻融作用下土壤磷的深层渗透是导致不同土层有效磷含量差异的主要因素。本研究有助于认识牲畜排泄物返还与草地土壤季节性冻融的耦合效应和作用机制,并为优化牲畜排泄物管理模式、促进草地生态系统可持续发展提供理论指导。

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