红壤氮转化对土壤水分变化的响应

摘要：

[目的]土壤水分变化会影响微生物介导的氮转化.探明土壤氮初级转化速率,反映土壤内部氮素动态变化,探索氮转化对土壤水分变化的响应机制.[方法]采用15N成对标记技术,利用数值优化模型,量化不同水分条件(最大持水量的20％、60％、80％、100％)下,有机氮矿化、铵态氮(NH+4)微生物同化、自养硝化、异养硝化和硝态氮(NO?3)消耗等主要氮转化过程的初级转化速率.[结果]土壤不同氮转化过程对水分变化的响应不同.随土壤含水量上升(从最大持水量的20％升至100％),土壤中易分解有机氮库初级矿化速率(MNlab)从1.757 mg·kg?1·d?1增加到2.598 mg·kg?1·d?1,难分解有机氮库初级矿化速率(MNrec)变化不显著,总初级矿化速率(M,即MNlab和MNrec)显著上升.初级自养硝化速率(ONH4)随土壤含水量增加而增加,在最大持水量为100％时达到最大值(0.266 mg·kg?1·d?1);初级异养硝化速率(ONrec)随土壤含水量增加先上升后下降,在最大持水量为60％时达到最大值(0.115 mg·kg?1·d?1);土壤在最大持水量为80％和100％时ONH4显著大于ONrec,总初级硝化速率(N,即ONH4和ONrec)随土壤含水量增加而增大.总初级NH+4微生物同化速率(INH4)随土壤含水量增加线性上升,土壤在最大持水量的100 ％时达到最大值(1.941 mg·kg?1·d?1);初级NO?3消耗速率(CNO3)在最大持水量的80％和100％时明显增加,总无机氮消耗速率(INH4和CNO3)随土壤含水量增加显著增大,并在最大持水量的80％ 时超过总氮初级矿化速率.因此,随含水量增加土壤氮净矿化速率先上升到最大值,然后迅速下降为负值.[结论]红壤不同无机氮产生和消耗过程对水分变化的响应不同;适当增加土壤含水量可提高红壤氮素的可利用性.

关键词：土壤水分变化;氮初级转化速率;红壤;15N示踪技术

所属期刊栏目：38

分类号：S714.2(林业基础科学)

资助基金：国家自然科学基金重点项目41830642

在线出版日期：2021-10-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：896-905