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施氮与凋落物去除影响下中亚热带阔叶林土壤氮素矿化潜势和硝化潜势研究

2021-05-10陈灿灿马红亮高人尹云峰

生态环境学报 2021年3期

陈灿灿 ,马红亮 *,高人 ,尹云峰

1. 福建师范大学/湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地,福建 福州 350007; 2. 福建师范大学地理科学学院,福建 福州 350007

自工业革命以来,随着经济的发展,矿石燃料的使用、人类活动导致大气中含氮化合物剧增并引起氮沉降量逐年上升已成为不争的事实(Jia et al.,2014),我国南方地区氮沉降呈现明显增加的趋潜势,已达到 N 18—101 kg·hm-2·a-1(梁亚宇,2018),氮沉降的增加导致陆地、水域生态系统氮超负荷(Mo et al.,2007),显著改变森林生态系统氮的有效性和矿化率、硝态氮的淋洗通量、以及加速养分淋失和土壤酸化。森林生态系统中氮沉降首先与凋落物发生作用(Hatton et al.,2015),凋落物中的可溶性物质和碳水化合物可以作为土壤矿物质氮素的源和库(马红亮等,2013),是养分归还土壤最主要的途径,凋落物对于氮素的动态和转化有着重要的影响。研究发现凋落物可促进土壤氮矿化和提高硝化速率(Zhou et al.,2015),但也有研究表明,凋落物对土壤氮无显著影响(闫聪微等,2012;Wang et al.,2019)。氮沉降和凋落物可能对土壤氮状态造成不同的影响,因此,有必要就氮沉降与凋落物分解相互作用对土壤氮素转化产生的潜在影响开展研究。

大部分被植物吸收的氮素来源于无机氮库(主要是NH4+-N和NO3--N),有机氮分解矿化释放无机氮的速率是控制土壤氮素供应的关键因素(Zhang et al.,2015)。氮添加对可矿化氮有累积效应,外源氮的长期效应可能是正的(Cheng et al.,2016),也可能是负的(Aber et al.,2004)。Vourlitis et al.(2007)指出长期氮沉降提高了土壤的氮矿化潜力,Aber et al.(2004)研究发现长期氮肥添加却降低了土壤氮矿化。……

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