全球森林土壤氮素总转化速率的调控因素及空间分布

摘要：

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.

关键词：氮素总矿化速率、总硝化速率、DNRA速率、随机森林、空间分布

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资助基金：国家自然科学基金项目41430639和41675150

在线出版日期：2019-01-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：3746-3756