孔健健, 李 梦, 齐 楠, 杨 扬, 刘晓晴, 王凯泽

(1. 沈阳师范大学 生命科学学院, 沈阳 110034; 2. 沈阳师范大学 科研处, 沈阳 110034)

0 引 言

粮食生产与农田土壤的性质和肥力密切相关。近些年来,由于人类过度耕作、过量施肥及不合理的管理方式等,导致土壤有机质含量明显降低,进而引起土壤退化和肥力逐年衰退[1-2]。秸秆还田是改善土壤质量、加快土壤有机质累积、增加土壤肥力的一种有效手段[3-4]。但由于全球气候变化所引起的异常降水和冬季冻融作用的频繁加剧,有可能使秸秆还田后土壤环境发生一些不确定的变化,进而影响土壤肥力和作物产量。

冻融交替是指随着季节变化及昼夜气候条件的改变,表层及以下的土壤产生的不断冷却与解冻的过程之一,它普遍出现在中、高纬度地区和高海拔地带[5]。冻融是影响中、高纬度地区土壤氮动态的重要生态过程,一些研究发现,频繁的冻融会加快土壤有机质的分解和氮素的转移[6],且冻融循环能够促进土壤氮的矿化作用,增加土壤无机氮含量[7-8]。土壤冻融作用直接受降水量的影响,降水对土壤起到增温的作用,可以加快土壤融化[9],而土壤水分含量高会抑制土壤硝化作用,进而导致土壤铵根的积累[10]。还田秸秆是土壤有机质的主要来源,一些研究发现,冻融循环可以促进秸秆的降解[11],但冻融作用下还田秸秆对土壤氮动态的影响尚不明确。

东北地区土壤肥沃,季节性冻融明显,频繁的冻融改变了土壤的内部结构、理化性质以及水热条件[12],进而可能影响土壤氮素的转化过程。……