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放牧是天然草地最重要的利用方式。草场超载、过度放牧是引起草地退化的主要原因之一。氮素是影响内蒙古草原植物生长的主要限制性因素之一,仅次于水分。硝化-反硝化作用是土壤氮素转化的重要过程,也是研究土壤氮循环的关键步骤。近年来,草地受到不同程度的全球气候变化及人类活动的影响,故本研究对放牧条件下植物群落特征和土壤氮素硝化-反硝化作用进行了相应的研究,试图揭示放牧对草地土壤硝化-反硝化的影响程度及其限制因子。研究以内蒙古希拉穆仁草原为研究对象,设置围封(CK)及重度放牧(HG)两个处理,于2017-2018年对植物群落特征、氮素总硝化(GN)和反硝化(DN)速率及土壤理化性质(土壤pH、容重、土壤含水率、土壤温度、土壤碳氮含量)进行测定。旨在探究土壤硝化-反硝化速率的变化规律及其与植被和土壤理化性质的关系,为分析合理利用草地和草地恢复提供一定参考。结果如下:1.放牧对植物群落特征的影响:与CK相比,放牧造成群落高度降低26.62%,优势种优势度降低22.06%,总产草量降低16.35%,为轻中度退化。CK区,羊草、克氏针茅、细叶葱、冰草和无芒隐子草重要值较大,为优势种;HG区的优势种有克氏针茅、细叶葱、草芸香、多根葱和冷蒿。HG区物种数、Shannon-wiener指数在7月时显著高于CK(p<0.05);HG区的Simpson指数在8月时显著高于CK(p<0.05)。除禾本科与豆科外,HG区其他科的高度在8、9月时显著低于CK(p<0.05)。HG区禾本科植物高度、无芒隐子草高度、豆科地上生物量在9月时显著低于CK(p<0.05)。HG区羊草高度、无芒隐子草密度、无芒隐子草地上生物量、禾本科植物密度、禾本科地上生物量在7-9月时均显著低于CK(p<0.05)。HG区羊草和豆科植物密度、羊草地上生物量在7、9月时均显著低于CK(p<0.05)。2.整体而言,放牧处理5年时,在3～11月,与CK相比,HG区表层土壤全氮、无机氮、硝态氮、pH、容重、含水率、有机碳、碳氮比有所增加。土壤总硝化速率变化范围是23.98～173.17μg·kg-1·h-1,GNCK与GNHG均呈现先上升后下降的趋势,均于7月达到最大值,分别为173.17μg·kg-1·h-1和140.04μg·kg-1·h-1。GNCK整体高于与GNHG,表明重度放牧对土壤总硝化速率有所抑制,但不显著。3.对总硝化、反硝化速率与土壤理化指标进行线性回归分析表明:CK区土壤总硝化速率与土壤含水率、无机氮、铵态氮及硝态氮存在显著的线性关系(p<0.05);HG区土壤总硝化速率与土壤含水率和铵态氮存在显著的线性关系(p<0.05)。CK与HG区的反硝化速率与上述土壤理化指标均无显著的线性关系。4.对不同处理下总硝化-反硝化速率进行逐步回归方程分析表明,CK区土壤含水率和土壤温度为总硝化作用两大促进因子;土壤铵态氮含量为反硝化主要促进因子。HG区土壤含水率为总硝化作用最大促进因子,土壤铵态氮含量和土壤硝态氮含量为两大抑制因子;土壤含水率是反硝化作用最大促进因子,土壤硝态氮含量、土壤铵态氮含量和土壤pH为抑制因子。