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。

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。

N Mineralization and Nitrification in a Primary Lithocarpus xylocarpus Forest and Degraded Vegetation in the Ailao Mountain, Yunnan Province

Using the closed-top tube incubation method, we examined the soil nitrogen (N) mineralizationand nitrification in the primary Lithocarpus xylocarpus forest, a secondary oak forest and a tea plantationin the Ailao Mountain, Yunnan Province, China. This study was conducted in the dry season fromNovember 20, 1998 to May 15, 1999. Results showed that there were significant differences among thethree vegetation types in both net N mineralization and nitrification rates, and they also demonstratedtemporal variation. The net ammonification rate (RA) was much higher than net nitrification rate (RN), andthe latter was about 0.5%-10% of the former. Our results indicated that incubation period, vegetation typeand the location of plot all interactively affected RA, RN and net mineralization rate (RM). We providedevidence that anthropogenic disturbances could result in changes of ecosystems processes such as Nmineralization and nitrification rates. It is obvious that tea plantation and secondary growth forest havemore physically (mainly temperature and moisture) controlled N transformation processes than thewell-preserved primary L. xylocarpus forest, implying that the conservation of primary forest ecosystemsin the Ailao Mountain region should be emphasized.