西北地区不同生态系统几种土壤有机氮组分和微生物体氮的差异

Difference of soil organic nitrogen components and microbial biomass nitrogen under different eco-system in northwestern China

对采自西北地区森林、草甸、草原和农田不同生态系统的12种土壤,进行了土壤有机氮组分和微生物体氮的测定.结果表明,不同生态系统土壤中各有机氮组分含量差异甚大,其变化规律与土壤全氮基本一致,表现为自然土壤中各有机氮组分含量大于农田土壤.在供试的12种土壤中,酸解性氮为 472.7～4 021.9 mg/kg,平均为1 303.5±1 153.2 mg/kg, 占全氮的72.67%±4.01%; 随土层增加,酸解性氮所占比例下降,在 0～20 cm平均为 77.1%±3.96%(n=3),20～40 cm为 70.1%±2.48%.未酸解氮含量为 181.1～1 888.1 mg/kg (平均 509.9±21.7 mg/kg),是全氮的20.58%～31.95%(平均 27.33%±4.02%),与酸解性氮相反,下层土壤非酸解性氮占全氮的比例显著大于上层.在酸解性氮中,氨基酸氮含量变化在 195.1～2 283.9 mg/kg (平均 671.4±685.8 mg/kg) , 是全氮的25.67%～48.18%(平均 34.24%±4.2%),自然土壤中氨基酸氮所占全氮比例较农田土壤大,自然土壤平均为 40.8%±4.2%(n=5),而农田土壤平均为29.6%±4.8%(n=7); 氨态氮分布在 81.8～662.5 mg/kg (平均233.7±226.9 mg/kg)范围,占全氮的8.89%～18.99%(平均 12.85%±3.03%);氨基糖态氮含量为 46.0～665.3 mg/kg (平均 162.1±184.6 mg/kg),是全氮的 6.29%～11.99%(平均 8.13%±1.91%),绝大部分土样的氨基糖占全氮比例在 10%以下;未知氮含量分布在101.6～430.6 mg/kg (平均 237.1±117.9 mg/kg),是全氮的 5.56%～28.11%(平均 17.48%±8.55%),在森林土和草甸土中所占全氮比例分别为 7.16%和 5.56%,远低于草原土壤(19.55%)和农业表层土壤(23.65%±6.17%).微生物体氮在不同生态系统土壤中也存在着很大差异,从森林土、草甸土、草原土到农业土壤,表层土壤微生物体氮依次下降,其含量分别为 403.2、 340.8、 302.1和 93.1±26.1 mg/kg,不管是那种土壤,下层的测定值均小于上层.微生物体氮虽然与各种有机氮组分间达极显著正相关,但对微生物体氮变化给出的解释程度不同:酸解氮(84.6%)大于非酸解氮(68.1%);酸解氮中的NH3-N(86.7%)大于氨基酸氮(78.9%)、氨基糖氮(66.1%)和酸解未知氮(52.0%).在氨基酸中,碱性氨基酸的贡献最大,为 87.2%,酸性氨基酸、中性氨基酸和含硫氨基酸相差不大,变化范围为77.6%～78.7%,总体上看易矿化有机氮组分对微生物体的贡献较大.