茶园土壤NO_3^--N含量与净硝化速率的研究

调查采集了我国130个茶园的土壤,用0.5 mol/L的K2SO4提取法和实验室恒温培养法分别测定了土壤NO3--N含量和净硝化速率。结果表明,茶园土壤NO3--N含量在0～286.8 mg/kg之间,平均为41.7 mg/kg,40.8%的土样低于20 mg/kg;土壤NO3--N浓度的高低主要取决于施氮量,与土壤净硝化速率相关性不显著,与pH呈二次方程关系:Y=738.0-289.9X+28.8X2(r2=0.2033,P<0.001)。土壤净硝化速率在-6.08～6.54 mg/kg.d之间,平均为1.62 mg/kg.d,变异系数高达119%;其中,10%的土壤净硝化速率低于零,表明这些土壤处于氮固定化状态中;土壤净硝化速率与施氮量呈显著正相关,与pH呈反函数方程关系:Y=10.14-33.96/X(r2=0.253,P<0.001)。文章对茶园土壤中NO3-积累、硝化作用与pH的关系等进行了讨论。

林地改为茶园对土壤净硝化速率及N_2O排放的影响

以我国江南茶区(安徽、浙江)和华南茶区(福建)典型茶园土壤及各自相邻的林地土壤为研究对象,在25oC和60%田间持水量条件下,通过28 d的室内培养试验,研究了林地改为茶园后对土壤净硝化速率及N_2O排放规律的影响。结果表明:安徽地区林地改种茶园显著抑制了净硝化速率;与安徽地区的林地和茶园土壤相比,浙江和福建地区林地和茶园土壤净硝化速率很低(N,<0.2 mg/(kg·d)),且林地改为茶园后对土壤净硝化速率没有显著影响。安徽地区植茶年限超过10 a的茶园土壤N_2O累积排放量均显著低于邻近的林地土壤,而植茶年限为10 a的茶园土壤与邻近的林地土壤差异不显著。浙江和福建茶园土壤N_2O累积排放量均高于各自对照的林地土壤。安徽地区土壤的N_2O累积排放量与p H呈显著的正相关关系,这表明林地改为茶园后,随着植茶年限的增加和氮肥的施用,p H降低抑制了净硝化速率,进而降低N_2O排放。

种植年限对设施西瓜土壤净硝化速率及N_2O排放的影响

通过室内模拟试验,在25℃和60%土壤最大持水量(WHC)条件下,研究种植年限对设施西瓜土壤净硝化速率、净矿化速率和N_2O排放速率的影响。结果表明:种植年限对设施西瓜土壤化学性质影响显著,种植西瓜6年后土壤pH较对照土壤降低1.51个单位;设施西瓜土壤的硝态氮、有机质和全氮含量较对照土壤显著增加。设施西瓜土壤净硝化速率和净矿化速率分别为0.61～3.01mg·(kg·d)^(-1)和0.14～0.99mg·(kg·d)^(-1),且均随着种植年限的延长呈极显著、显著增加趋势;供试土壤平均N_2O排放速率在0.10～0.70μg·(kg·h)-1之间,N_2O排放速率随着种植年限和净硝化速率的增加而极显著增加。相关分析表明,土壤净硝化速率、净矿化速率随土壤有机质、硝态氮含量的增加而显著增加;平均N_2O排放速率与净硝化速率呈显著正相关关系,说明在25℃和60%WHC条件下,硝化作用是设施西瓜土壤N_2O排放的重要过程,其他过程如反硝化作用、异化还原成铵等过程对N_2O排放的贡献尚需进一步研究。

不同初始pH值酸性土壤净矿化、净硝化和酸度变化分析

采集了4个不同初始pH值酸性土壤,在60%土壤持水量和25℃条件下对土壤矿化、净硝化和酸度变化进行了研究.结果表明,Ⅰ号土壤（pH=4.03,茶园土）矿化作用不明显,Ⅱ号（pH=4.81,玉米地）、Ⅳ号（pH=6.02,菜地）土壤矿化模式为Logistic方程,Ⅲ号土壤（pH=5.41,菜地）为指数方程.不加NH＋4条件下Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号土壤净硝化模式为一级反应方程,加NH＋4后净硝化速率增加一个数量级.培养结束后不加NH＋4条件下Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号土壤pH值没有变化,加NH＋4处理后pH值显著降低,同时交换性Al3＋显著增加.加NH＋4促进酸性土壤（pH=4.81~6.02）硝化和酸化,但pH值过低的土壤（pH=4.03）NO-3-N、pH值和交换性Al3＋无显著变化.

四种温带森林土壤氮矿化与硝化时空格局

利用PVC管原位培养连续取样法测定了东北地区4种具有代表性的森林生态系统(硬阔叶林、蒙古栎林、红松林、落叶松林)土壤氮素矿化、硝化的时间动态及氮矿化的空间分布格局。结果表明:4种森林土壤氮素矿化存在明显的时空变异。蒙古栎和红松林土壤在6月份表现出强烈的氮矿化和硝化作用,而硬阔叶林及落叶松林7月份氮素矿化强烈。4种森林生态系统上层土壤的氮净矿(硝)化率显著高于下层土壤。4种林型土壤的硝化过程在氮矿化过程中占有重要地位,其NO3--N在无机氮中的比例分别为:79.9%～91.1%(硬阔叶林)、50.7%～80.5%(蒙古栎林)、54.1%～92.0%(红松林)、63.7%～86.5%(落叶松林)。生态系统构成决定了土壤氮素的矿化能力。阔叶林和针阔混交林生态系统矿化率大于纯针叶林生态系统。硬阔叶林、红松林、蒙古栎林、落叶松林的平均净矿化率分别为:(0.58±0.01)mg.kg-1.d-1、(0.47±0.19)mg.kg-.1d-1、(0.39±0.11)mg.kg-.1d-1和(0.23±0.06)mg.kg-.1d-1。4种林型氮素矿化作用与地下5cm温度呈正相关,并受土壤表层(0～10cm)水分显著影响。土壤微生物量氮与土壤氮矿化呈显著正相关。

硝化抑制剂对典型茶园土壤尿素硝化过程的影响

通过室内好氧培养试验,研究了双氰胺(DCD)和2-氯-6-三氯甲基吡啶(Nitrapyrin)2种常用硝化抑制剂对我国4种典型茶园土壤硝化过程的影响。试验设置5个处理:(1)尿素(CK);(2)尿素+2%DCD(DCD占施氮量的2%,下同);(3)尿素+10%DCD;(4)尿素+0.27%Nitrapyrin;(5)尿素+0.54%Nitrapyrin。结果表明:对于4种供试茶园土壤,DCD在培养过程中对硝化过程的抑制效果随培养时间的延长呈下降趋势,且高浓度DCD仅在培养第28 d时才表现出比低浓度DCD更强的抑制效果。培养第28 d后,在安溪和宜兴茶园土壤中DCD的抑制率仍可达12.15%~59.68%,而对于杭州和郎溪茶园土壤,无论DCD浓度高低,培养第28 d后抑制效果消失;对于所研究的4种茶园土壤,DCD处理在培养期间的抑制效果表现为宜兴土壤>安溪土壤>杭州土壤>郎溪土壤。与DCD相比,无论Nitrapyrin浓度高低,其在培养期间对4种茶园土壤的硝化抑制率接近甚至超过100%,表明Nitrapyrin能完全抑制茶园土壤硝化作用,且抑制有效期达28 d。因此,Nitrapyrin是一种针对茶园土壤比较高效的硝化抑制剂。

华北平原农田生态系统土壤C、N净矿化及尿素转化研究

以华北平原区4个农田生态系统[京郊蔬菜大棚（GH）和河北栾城（LF）、河北南皮（NF）、山东惠民（HF）3个粮田]为研究对象,采用室内好气、恒温、避光条件下培养30 d,对比研究了不同海拔和不同农业扰动强度下的农田生态系统中耕层（0-20 cm）土壤的净N矿化、净硝化、净C矿化以及尿素的转化,旨在探索人类农业扰动强度和地理海拔对土壤供N潜力和尿素N转化的影响。结果表明,4个地区的土壤供N潜力分别为：14.4、13.2,17.7和16.5 mg/kg,说明高度熟化的华北区农田土壤供N潜力相对稳定。以施用有机肥为主的蔬菜大棚和以施用化肥为主的粮田对土壤供N没有显著影响。农田土壤净矿化后的供N形式主要是NO3^- -N。以施用有机肥为主的蔬菜大棚积累了较高的土壤有机质和全N,但是土壤净C矿化以及施用尿素后CO2的排放量均低于以施用化肥为主的粮田。尿素在各区域农田土壤中水解转化后均主要以NO3^- -N形式存在,NO3^- -N占尿素水解后无机N增量的98%9-9%;华北平原农田生态系统施入尿素态N 30d后,水解成有效态无机N的转化率为63.4%8-3.2%,即每克尿素态N在京郊蔬菜大棚（GH）、栾城高产农田（LF）、南皮农田（NF）和惠民农田（HF）土壤中转化为NO3^- -N的量分别为0.69、0.82、0.64和0.63 g/kg,同时可使相应区域农田的CO2排放量分别增加CO21.20、1.360、.67和1.58 g/kg。

施用石灰与钙蒙脱石对酸性土壤硝化动力学过程的影响

土壤酸化是粘土矿物缓慢风化的自然过程,但近年来随着人类高强度的农业利用,土壤酸化现象逐渐加剧,而铵态氮肥的硝化作用是土壤酸化的主要贡献者之一。传统的施用石灰改良酸性土壤,常常会有反酸现象,并可能导致土壤板结。蒙脱石是碱性或中性土壤的主要粘土矿物组分,而在土壤酸化的过程中,蒙脱石被进一步风化掉。本文通过室内模拟实验,采用硝化动力学拟合及对净硝化速率的计算,分别研究了蒙脱石(Ca-M)和石灰(Ca-OH)对酸性黄壤硝化作用的影响。结果表明:酸性黄壤添加石灰或蒙脱石后,土壤均发生了显著的硝化作用,且硝化过程符合一级动力学模型N_(NO3)=N_0+N_p(1-exp(-k_1t))(P<0.001)。Ca-OH处理土壤样品的净硝化速率(3.429 mg·kg^(-1)·d^(-1))显著大于Ca-M处理(2.381 mg·kg^(-1)·d^(-1));Ca-OH处理土壤样品的潜在硝化速率(V_p)和平均硝化速率(V_a)在pH值5.7和6.2时分别为6.42、8.58 mg N·kg^(-1)·d^(-1)和2.71、3.87 mg N·kg^(-1)·d^(-1),均显著大于钙基蒙脱石处理(pH值5.7和6.2时分别为3.40、4.56 mg N·kg^(-1)·d^(-1)和2.36、3.04 mg N·kg^(-1)·day^(-1))。结果表明采用石灰改良酸性土壤发生复酸化现象的可能性及程度大于钙基蒙脱石,本研究为酸性土壤改良提供了新的参考。

生物质炭添加对不同pH紫色土硝化作用及N2O排放的影响

生物质炭施用可能对土壤中氮素硝化过程和N2O排放产生影响。本研究通过室内培养试验,研究铵态氮肥与玉米秸秆生物质炭施用量(0、1%、2%、5%、10%,m/m)对酸性(pH 5.10)和石灰性(pH 8.15)紫色土氮素硝化率、净硝化速率及N2O排放特征的影响。结果表明:①酸性和石灰性紫色土生物质炭处理平均净硝化速率相比对照分别降低了33.7%~93.7%和7.5%~40.9%,生物质炭添加抑制了酸性和石灰性紫色土硝化作用,在酸性紫色土中生物质炭对硝化作用的抑制作用随施用量的增加而增强,在石灰性紫色土中无明显规律。②与对照相比,酸性紫色土N2O累计排放量在1%生物质炭和2%生物质炭处理下降幅分别为15.9%和27.7%,在5%和10%生物质炭处理下增幅分别为60.1%和93.2%;石灰性紫色土生物质炭各处理N2O累积排放量均显著高于对照。③综合考虑,在酸性紫色土中1%、2%生物质炭施用对硝化作用抑制和N2O减排综合效果最好,但在石灰性紫色土中无明显抑制和减排效果。

磷添加对橡胶林土壤N_(2)O、CO_(2)排放及净氮转化速率的影响

【目的】大量研究表明,热带地区是陆地生态系统N_(2)O排放的重要区域,同时对CO_(2)的吸收和排放具有重要影响。在高度风化的热带土壤中,磷是影响橡胶林地生态系统初级生产力的重要限制因子之一,调控包括土壤N_(2)O和CO_(2)排放在内的生态功能。本研究通过室内好氧培养试验,旨在明确外源磷输入对橡胶林土壤N_(2)O、CO_(2)排放和氮素转化速率的影响。【方法】以热带地区橡胶林土壤为研究对象,在土壤质量含水量25%、温度20℃条件下,利用Robot自动连续在线培养系统,每间隔8 h测定培养瓶内气体浓度,研究不同磷添加量对土壤N_(2)O、CO_(2)排放量和净氮转化速率的影响。【结果】与单独氮添加相比,橡胶林土壤单独磷添加后显著降低N_(2)O排放并增加土壤呼吸速率,单独磷添加对N_(2)O和CO_(2)两种温室气体排放的影响存在某种程度上的“此消彼长”效应。在相同氮添加基础上,增加磷输入并未显著增加N_(2)O的产生,而显著增加了CO_(2)产生量。磷添加显著降低土壤NH_(4)^(+)含量,而对NO_(3)^(-)含量无显著影响。橡胶林土壤N_(2)O平均产生速率与NH_(4)^(+)含量呈极显著正相关关系(P<0.01),而与NO_(3)^(-)含量无关。与对照相比,单独磷添加显著降低橡胶林土壤的净氨化速率。在氮添加基础上,磷的输入显著增加橡胶林土壤氮的固定。与单独氮添加相比,单独磷添加显著增加橡胶林土壤硝化率而对净硝化速率无影响。【结论】考虑到热带海南地区橡胶林土壤中存在普遍缺磷现象,结合本试验研究结果,表明在橡胶林中合理施用磷肥可能是实现温室气体N_(2)O减排的重要措施,而在此过程中,磷肥施用增加温室气体CO_(2)排放需要引起重视。

镉胁迫对不同植烟土壤硝化速率及N_(2)O排放的影响

为明确镉(Cd)胁迫对不同植烟土壤的硝化速率及氧化亚氮(N_(2)O)排放的影响,采用外源镉添加试验,设置两个Cd浓度梯度(10和100 mg/kg),以探究Cd胁迫下中性(中性土1和2)和酸性(酸性土1和2)植烟土壤的净硝化速率以及N_(2)O排放特征。结果表明:1)随培养时间增加,植烟土壤铵态氮含量逐渐减少,而硝态氮含量逐渐增加,且低Cd胁迫和高Cd胁迫均未显著改变这一变化趋势;2)植烟土壤净硝化速率在培养前期(1~7 d)发生较大波动变化,Cd胁迫明显增加了酸性土1在第1天的净硝化速率;3)整体上各处理酸性土的N_(2)O排放速率和累积排放量高于中性土,高Cd胁迫增加了酸性土1的N_(2)O初始排放速率,培养结束后酸性土1的N_(2)O累积排放量达355.42μg/kg;4)各植烟土壤N_(2)O排放速率和累积排放量与土壤pH和全氮含量极显著负相关,而与有机质和铵态氮含量极显著正相关。本研究结果表明植烟土壤的N_(2)O排放受土壤酸碱性和氮底物的影响,酸性土的N_(2)O累积排放量高于中性土,且高Cd胁迫增加其N_(2)O排放量,后续可通过土壤酸化改良以达到N_(2)O减排目的。

咖啡园土壤硝化作用研究

为探究云南咖啡园土壤硝化作用及其主要影响因素,采集云南省保山市隆阳区潞江坝和德宏州芒市2个主产区5个咖啡园土壤进行培养试验,并分析土壤性质和土壤氨氧化微生物特征对硝化作用的影响.结果表明,供试土壤培养期间(0~7 d)的净硝化速率为1.83~7.42 mg·kg^(−1)·d^(−1),土壤pH是影响土壤净硝化速率的重要因子,两者呈极显著正相关关系(p<0.01).培养结束后,净硝化速率高的土样,pH值显著下降,表明硝化作用会加剧土壤酸化.在供试土壤中,氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)数量高于氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB),氨氧化古菌Group I.1 a-associated(Candidatus Nitrosotalea)相对丰度在所有土壤硝化细菌中最高,其相对丰度与净硝化速率没有直接关系,但与有效磷和速效钾含量呈极显著正相关(p<0.01).高pH值土壤净硝化速率较高,由此引起的pH值下降风险较大,应通过改善土壤缓冲性,达到构建氮素养分库和减少酸化的目的.

植被类型与坡位对喀斯特土壤氮转化速率的影响

土壤氮素转化对于植物氮素营养具有重要作用,尤其是对于受氮素限制的喀斯特退化生态系统。选取植被恢复过程中4种典型喀斯特植被类型(草丛、灌丛、次生林、原生林)和3个坡位(上、中、下坡位)表层土壤(0—15cm)为对象,利用室内培养的方法,研究不同植被类型和坡位下土壤氮素养分与氮转化速率(氮净矿化率、净硝化率和净氨化率)的特征及其影响因素。结果表明,植被类型对土壤硝态氮含量、无机氮含量、氮净矿化率、净硝化率和净氨化率均有显著影响(P<0.01),即随着植被的正向演替(草丛—灌丛—次生林—原生林),土壤硝态氮含量、无机氮含量、土壤氮净矿化速率和净硝化速率整体上呈增加趋势,而坡位以及坡位与植被类型的交互作用对上述土壤氮素指标无显著影响(P>0.05)。冗余分析结果表明凋落物氮含量、凋落物C∶N比和硝态氮含量对土壤氮转化速率有显著影响,其中凋落物氮含量是影响土壤氮转化速率的主要因子(F=35.634,P=0.002)。可见,尽管坡位影响喀斯特水土再分配过程,但植被类型决定的凋落物质量(如凋落物氮含量等)对喀斯特土壤氮素转化速率的作用更为重要。因此,在喀斯特退化生态系统植被恢复初期,应注重植被群落的优化配置(如引入豆科植物)和土壤质量的改善(如降低土壤C∶N),促进土壤氮素转化及氮素的有效供给。

氮肥品种对亚热带土壤N2O排放的影响

以亚热带湿热地区红壤性旱地(SU),灌丛(GB),林地(QF)为研究对象,通过在30℃和60%WHC水分条件下,35 d的培养试验,研究了外源铵态氮输入对土壤N2O排放的影响。结果表明,对于pH较高的土壤SU(pH=6.27),施用硫铵、尿素和碳酸氢铵后,硝态氮累积量和N2O排放量均高于未施氮的处理,且随施N量增加而增加。对于酸性土壤GB(pH=4.82)和QF(pH=4.46),施用硫铵明显地抑制硝化作用,但却极大地促进N2O排放;施用尿素和碳酸氢铵对硝化作用有微弱的促进作用或无明显的影响,N2O的排放则略低于对照或无明显差异。酸性土壤中,加入不同类型的氮肥后,N2O排放量与硝态氮含量的比例与加入氮肥后测定的土壤pH具有显著的负相关关系。氮肥品种影响N2O排放量与硝态氮产生量比例的机理值得进一步研究。

氮沉降对喀斯特森林土壤氮循环及酶活性的影响

为阐明氮沉降对喀斯特森林土壤氮循环影响的短期效应,以典型喀斯特森林采集的土壤为研究对象,用硝酸钾(KNO_(3))和硫酸铵[(NH_(4))_(2)SO_(4)]分别模拟氧化态和还原态氮沉降,设置对照(CK)、低量氧化态氮沉降(Oxi⁃L,氮添加量40 mg·kg^(-1))、低量还原态氮沉降(Red⁃L,氮添加量40 mg·kg^(-1))、高量氧化态氮沉降(Oxi⁃H,氮添加量80 mg·kg^(-1))和高量还原态氮沉降(Red⁃H,氮添加量80 mg·kg^(-1))5个处理,在氮添加后的0、1、3、7、14、30、60 d测定土壤的氮相关指标,计算土壤净氮转化速率。结果表明:氮沉降量对喀斯特森林土壤净硝化速率没有显著影响,但对土壤净氨化速率和净氮矿化速率的影响与沉降形态和沉降时间有关;氧化态氮沉降在氮添加后的前7 d显著降低了喀斯特森林土壤净硝化速率和净氮矿化速率(P<0.05),但对土壤净氨化速率没有显著影响;还原态氮沉降显著降低了喀斯特森林土壤净氨化速率和净氮矿化速率(尤其是在氮添加后的前7 d,P<0.05),显著提高了土壤净硝化速率(P<0.05);还原态氮沉降显著提高了土壤微生物生物量碳(MBC)含量(P<0.05),而氧化态氮沉降对土壤MBC含量没有显著影响;高量氧化态氮沉降显著降低了土壤微生物生物量氮(MBN)含量(P<0.05),高量还原态氮沉降显著提高了土壤MBN含量(P<0.05);氮沉降对喀斯特森林土壤脲酶活性没有显著影响,氮沉降量和沉降形态对喀斯特森林土壤硝酸还原酶活性的影响受沉降时间的调控,氮沉降量对喀斯特森林土壤亚硝酸还原酶活性没有显著影响,但氮沉降形态对土壤亚硝酸还原酶活性有一定影响;喀斯特森林土壤净氮转化速率主要受土壤总氮、可溶性有机碳、可溶性有机氮、MBC以及铵态氮和硝态氮的调控,受土壤脲酶、硝酸还原酶以及亚硝酸还原酶活性的影响较小。

凋落物处理对南亚热带枫香人工林土壤碳氮矿化耦合的影响

【目的】通过探索添加、去除凋落物处理对南亚热带枫香人工林土壤呼吸、氮矿化速率的影响,为枫香人工林培育、经营和生态管理实践提供理论依据。【方法】选取广西壮族自治区德保县红叶森林公园枫香人工林进行为期1年的凋落物管理试验,设置3个凋落物水平:对照(CK,自然凋落物)、添加凋落物(LA,加倍凋落物)、去除凋落物(LE,无凋落物)。测量土壤呼吸速率、土壤温湿度、土壤净氨化、净硝化及净氮矿化速率,分析其变化规律。【结果】1)LA使土壤呼吸速率增加了39.1%~65.3%,年均值显著增加53.4%(P<0.05);LE使土壤呼吸速率降低了6.1%~20.7%,年均值降低12.4%但并不显著(P> 0.05);凋落物处理后,净氨化、净硝化、净氮矿化速率均表现为LA> CK> LE,而处理间并无显著差异(P> 0.05)。2)所有处理的土壤呼吸、氮矿化速率均显示出与土壤温度的显著相关,而与土壤湿度的关联性则主要表现在LA处理中。3)不同处理土壤呼吸与氮矿化速率间(净氨化、净硝化、净氮矿化)均显示出显著正相关,且LA处理提升了土壤碳、氮矿化速率间(尤其是土壤呼吸与净氨化速率间)的关联性。【结论】添加凋落物处理能够增强枫香人工林的土壤碳、氮矿化速率,提升土壤碳氮矿化耦合的正相关性,研究结果对深入认识森林土壤养分循环过程具有重要意义。

有机无机配施体系中有机肥腐熟程度对化肥氮利用率的影响机制

为探究有机肥腐熟度对配施化肥氮利用率的作用机制,利用^(15)N标记技术进行意大利生菜盆栽试验,从堆肥过程中选取不同腐熟度的有机肥[按照种子发芽指数(GI值)为50%、80%和100%进行堆肥的腐熟度区分],研究施^(15)NPK化肥(对照,CK)、^(15)NPK+GI 50%有机肥(GI50)、^(15)NPK+GI 80%有机肥(GI80)、^(15)NPK+GI 100%有机肥(GI100)4个处理对意大利生菜化肥氮的转化、吸收和利用的影响。结果表明,与CK处理相比,添加有机肥处理意大利生菜生物量、^(15)N吸收量与^(15)N利用率分别显著提高30.5%~56.1%、40.0%~91.0%和15.5%~41.8%(P<0.05),GI80处理较GI50处理生物量、^(15)N吸收量与利用率分别显著提高17.1%、31.8%和35.4%(P<0.05),GI100处理较GI50处理生物量、^(15)N吸收量与利用率分别显著提高19.6%、15.8%和22.8%(P<0.05)。试验期间,添加有机肥处理较CK处理土壤^(15)NH_(4)^(+)-N显著提高44.9%~74.2%(P<0.05),^(15)NO_(3)^(-)-N显著降低8.4%~38.1%(P<0.05),净硝化率显著降低10.8%~24.6%(P<0.05);GI80处理较GI50处理土壤^(15)NH_(4)^(+)-N提高7.9%~11.5%,^(15)NO_(3)^(-)-N显著降低18.5%~50.4%(P<0.05),净硝化率显著降低15.0%~28.2%(P<0.05);GI100处理较GI50处理土壤^(15)NH_(4)^(+)-N显著提高11.5%~26.9%(P<0.05),^(15)NO_(3)^(-)-N显著降低15.8%~22.7%(P<0.05),净硝化率显著降低12.5%~23.9%(P<0.05)。土壤微生物量氮(MB^(15)N)缓慢上升,添加有机肥处理较CK处理显著提高67.3%~94.1%(P<0.05),GI80处理较GI50处理提高6.0%~23.8%,GI100处理较GI50处理显著提高6.9%~25.5%(P<0.05)。各处理MB^(15)N占MBN的54.9%~71.6%(P<0.05)。相关分析结果表明,MB^(15)N、^(15)NH_(4)^(+)-N与^(15)N吸收量、^(15)N利用率呈现极显著正相关关系,且RDA分析结果说明MB^(15)N是影响化肥^(15)N吸收利用的关键驱动因子。因此,有机无机配施体系中适当增加有机肥的腐熟度(GI≥80%)能够明显增强土壤微生物的固氮能力,提高土壤氮素水平,减缓土壤铵态氮向硝态氮的转化速度,降低土壤净硝化速率,从而提高化肥氮的利用效率。

不同施肥措施对稻田土壤氮素矿化的影响

采用PVC管原位培养连续取样法测定延边地区生长季节内3种施肥方式（化肥、化肥与有机肥配施、有机肥）下的稻田土壤氮素矿化、硝化的时间动态及氮素矿化的空间分布格局。结果表明：3种稻田土壤氮素矿化存在明显的时空变异性。稻田土壤在8月份表现出强烈的氮矿化过程,而在7～8月份硝化作用较强。3种施肥方式稻田上层土壤（0～10 cm）的氮净矿（硝）化率显著高于下层（10～20 cm）土壤。3种稻田土壤的氨化过程在氮矿化过程中占有重要地位,其上层土壤NH4^＋-N在无机氮中的比例分别为58.1%～94.4%（CF）、36.9%～93.8%（CF＋OF）、23.3%～93.5%（OF）。施用有机肥有利于促进土壤的氮矿化过程。

春季冻融期寒温带主要森林类型土壤氮矿化特征

【目的】春季冻融期是连接冬季与生长季的关键时期,期间强烈的温度变化可能深刻影响土壤生态过程。研究春季土壤冻融过程对氮素矿化的影响,揭示我国寒温带地区冻融对土壤氮矿化的影响规律,为寒温带地区森林生态系统氮素研究和森林生产力评价提供理论依据。【方法】本研究以寒温带地区3种典型森林(兴安落叶松林、樟子松林、白桦林)为研究对象,利用树脂芯法测定和分析了在春季解冻期间土壤无机氮(NH4+-N、NO3--N)以及净氨化速率、净硝化速率、氮矿化速率的动态变化。【结果】寒温带春季冻融期3种林型土壤无机氮含量均表现出释放特征,且在冻融末期有大幅增加趋势,但不同林型其变化规律有所不同,3种林型土壤铵态氮含量占无机氮含量的83.91%~97.22%,是春季冻融期土壤无机氮的主要存在形式。冻融循环期间兴安落叶松林、樟子松林和白桦林0~10 cm土层土壤净氮矿化速率分别增加了1.86、6.18和0.25倍。10~20 cm土层土壤净氮矿化速率除兴安落叶松林有所降低外,樟子松林和白桦林土壤净氮矿化速率分别增加了4.09和2.25倍。土壤净氨化速率占土壤净氮矿化速率的73.47%~96.76%,土壤氮矿化以氨化作用为主。土壤含水量是土壤有机氮矿化作用的主要影响因素。【结论】寒温带冻融作用有利于土壤有机氮的矿化,且阔叶林土壤氮矿化对冻融循环的响应强于针叶林。

洱海罗时江河口湿地沉积物净氮矿化与硝化速率

为探究高原湖泊河口湿地氮循环过程,以洱海罗时江河口湿地沉积物为研究对象,布设8个监测点按季度开展现场调查,分析沉积物无机氮的时空分异特征,采用PVC顶盖原位培育法分别在夏、秋季开展沉积物净氮矿化与硝化速率实验研究。结果表明:(1)湿地沉积物氨氮(NH4+-N)、硝氮(NO3--N)和总氮(TN)含量分别为5.92±6.31、14.49±20.89和1408.98±625.29 mg·kg^(-1),NH4+-N含量沿进水口到出水口方向呈递减趋势,且冬季显著高于其他季(P<0.05)。湿地西侧沉积物NO3--N含量高于东侧,NO3--N含量存在极显著的季节性差异,春季显著高于夏秋冬季(P<0.01)。(2)沉积物净氮矿化和硝化速率的变化范围分别为-0.244~0.256和-0.085~0.084 mg·kg^(-1)·d^(-1),湿地进水口两个培养期的净氮矿化速率和培养期II的硝化速率显著低于其他监测点(P<0.05),而培养期I的硝化速率在湿地中部较高。净氮矿化速率大于硝化速率并形成NH4+-N累积。河口湿地沉积物培养后的无机氮主要以NH4+-N形式存在(占NH4+-N和NO3--N总量的55.37%)。(3)Pearson相关分析表明,净氮矿化速率与含水率显著负相关(P<0.05),硝化速率与培养前的NO3--N含量呈极显著的正相关关系(P<0.01),而与培养前的NH4+-N含量显著负相关(P<0.05)。