铁铝氧化物添加对亚热带森林土壤碳氮矿化的影响

铁铝氧化物是土壤中常见的化学物质,参与土壤氧化还原反应,然而不同含量的铁铝氧化物对森林土壤碳氮转化的影响尚不明晰。为探究铁铝氧化物含量对土壤碳氮矿化的影响及差异,选择亚热带森林土壤为研究对象,将不同含量的铁铝氧化物(分析纯Fe(OH)_(3):0,10,20,30,50,70 g•kg^(-1),分析纯Al(OH)_(3):0,1,2,3,5,7 g•kg^(-1))分别与50 g(以干质量计)土壤样品混匀,进行室内恒温好氧培养,分析温室气体排放速率及累积排放量、DOC(可溶性有机碳)、无机氮和氮转化速率变化。结果显示:1)铁氧化物添加后,土壤DOC含量降低,50和70 g•kg^(-1)处理的DOC含量分别显著降低了29.86%和33.90%,CO_(2)和CH_(4)累积排放量与添加量均呈显著正相关,而CH_(4)与CO_(2)累积排放量呈显著正相关、与DOC含量呈负相关。随铁氧化物添加量增加,土壤净硝化作用更加显著,当添加量为10 g•kg^(-1)时,净硝化速率为5.58 mg•kg^(-1)•d^(-1);而当添加量为70 g•kg^(-1)时,净硝化速率可达到43.31 mg•kg^(-1)•d^(-1)。DON(可溶性有机氮)含量表现出先升后降的趋势,低量(0~20 g•kg^(-1))处理随添加量增加从25.62 mg•kg^(-1)增长到61.60 mg•kg^(-1),高量(30~70 g•kg^(-1))处理则随添加量增加从62.01 mg•kg^(-1)降低到12.74 mg•kg^(-1)。因此,20~30 g•kg^(-1)铁氧化物有可能是影响土壤中有机氮分解和矿化的分界点。2)铝氧化物添加对土壤碳矿化促进效果较弱,甚至抑制CO_(2)排放,对土壤CH_(4)排放、DOC含量和净氮矿化均无明显影响,但DON含量显著增加了92.47%~173.69%。本研究未发现铁铝氧化物对N_(2)O排放的影响。综上,铁氧化物可促进土壤碳氮矿化,而铝氧化物作用相对较弱或有抑制效果。