硝化抑制剂DCD、DMPP对褐土氮总矿化速率和硝化速率的影响

采用15N库稀释-原位培养法研究了硝化抑制剂DCD、DMPP对华北盐碱性褐土氮总矿化速率和硝化速率的影响.试验在山西省运城市种植玉米的盐碱性土壤上进行,设单施尿素、尿素+DCD、尿素+DMPP3个处理.结果表明:施肥后2周,DCD、DMPP分别使氮总矿化速率和氮总硝化速率减少了25.5%、7.3%和60.3%、59.1%,DCD对氮总矿化速率的影响显著高于DMPP,两者对氮总硝化速率的影响无显著差异;而在施肥后7周,不同硝化抑制剂对氮总硝化速率的影响存在差异.施肥后2周,3个处理的土壤氮总矿化速率和硝化速率分别是施肥前的7.2～10.0倍和5.5～21.5倍;NH4+和NO3-消耗速率分别是施肥前的9.1～12.2倍和5.1～8.4倍,这是由氮肥对土壤的激发效应所致.硝化抑制剂使氮肥更多地以NH4+形式保持在土壤中,减少了NO3-的积累.土壤氮总矿化速率和总硝化速率受硝化抑制剂的抑制是N2O减排的主要原因.

羊草草地土壤氮的总矿化、硝化和无机氮消耗速率研究

采用管式取样法和15N库稀释技术研究了东北羊草草地土壤氮总矿化、硝化速率的季节动态 ,将其与土壤主要环境因子进行相关分析。结果表明 ,羊草草地土壤总矿化速率在 4～ 7月呈增加的趋势 ,7月份达到最高(以干土计 ,以下同 ,值为N 36 .35 μg·g-1·d-1) ,7月份以后矿化速率降低 ,7、8月份土壤中铵态氮的消耗速率大于氮的矿化速率 ;总硝化速率随土壤水分及硝化基质含量的变化而变化 ,波动性很大 ,硝化速率最高值出现在 8月份 (N 4 6 μg·g-1·d-1) ,硝态氮含量的变化趋势与总硝化速率的变化趋势相类似。

中国陆地生态系统土壤氮矿化速率和硝化速率及影响因素——基于文献数据的统计分析

15N同位素稀释技术是测量土壤氮总矿化速率(Nmin)和总硝化速率(Nnit)的有效方法。为了解中国陆地生态系统土壤Nmin和Nnit的空间格局及影响因素,本文基于采用15N同位素稀释技术研究氮总转化速率(室内培养)的121篇文献,收集中国陆地生态系统(林地、草地、农田)Nmin和Nnit数据进行分析。结果表明:1)全国土壤Nmin和Nnit分别为6.03 mg N kg^-1 d^-1和7.45 mg N kg^-1d^-1。北方土壤Nmin(8.39 mg N kg^-1 d^-1)显著高于南方土壤(4.66 mg N kg^-1 d^-1);Nnit(8.40 mg N kg^-1 d^-1)高于南方土壤(6.96 mg N kg^-1d^-1),但差异性不显著(P>0.05)。2)不同生态系统土壤Nmin和Nnit的大小关系为:草地>农田>林地;农田>草地>林地。草地土壤Nmin与林地、农田差异显著,显著高于林地(P=0.002)、农田(P=0.005);农田土壤Nnit与林地差异显著(P<0.001),与草地差异不显著(P>0.05)。3)北方土壤Nmin和Nnit主要影响因素均为pH,与pH显著正相关;南方土壤Nmin主要影响因素是总氮(Total Nitrogen,TN),与TN显著正相关;Nnit主要影响因素是铵态氮(Ammonium nitrogen,NH4^+-N),与NH4^+-N显著负相关。4)林地生态系统Nmin和Nnit主要影响因素分别为TN和NH+4-N,Nmin与TN显著正相关;Nnit与NH4^+-N显著负相关;草地Nmin和Nnit主要影响因素分别为土壤碳氮比(C/N)和总碳(Total Carbon,TC),Nmin与土壤C/N显著负相关,Nnit与TC显著正相关;农田Nmin和Nnit主要影响因素均为土壤C/N,与土壤C/N显著负相关。

全球森林土壤氮素总转化速率的调控因素及空间分布

土壤氮素总转化速率及其相对强弱决定了土壤保氮、供氮能力。分析森林土壤氮素总转化速率调控因素,对于了解森林生态系统的生产力、氮素循环及环境变化有重要的意义。本文利用随机森林模型分析了全球范围内36篇关于森林土壤氮转化的文献,结果发现,影响森林土壤氮素总矿化速率的关键因素为:全氮>砂粒含量>年均温>凋萎系数;影响森林土壤总硝化速率的关键因素为:全氮>全碳>砂粒含量>阳离子交换量;影响森林土壤硝酸盐异化还原为铵(DNRA)速率的关键因素为:黏粒含量>土壤有效含水量>凋萎系数>阳离子交换量。据此,建立了全球森林土壤氮素总转化速率随机森林模型,并给出了全球尺度森林土壤总矿化速率、总硝化速率和DNRA速率的空间分布。结果发现,氮素总矿化速率的变化范围为1.672～64.016 mg N·kg^(-1)·d^(-1);总硝化速率的变化范围为0.866～16.984 mg N·kg^(-1)·d^(-1);DNRA速率的变化范围为0.030～2.045 mg N·kg^(-1)·d^(-1)。土壤氮素总转化速率具有较大的空间异质性,具体表现在:全球大部分地区3种转化速率水平均很低;而最大转化速率的空间分布有重叠,出现在北美洲西北部地区、欧洲西北部地区以及欧亚大陆连接处地区。