冻融循环条件下水分和氮添加对黑土有机碳矿化的影响

• 作者: 何朋 戴闪闪 李禄军 郭晓丽
• 来源期刊: 土壤与作物
• 学科: 农学
• 关键词: 冻融循环 土壤水分 氮添加 土壤微生物量 土壤有机碳矿化 黑土
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 土壤生态
• 页码范围: 141-149
• 页数: 9页
• 分类号: S153.6
• 字数: 7425字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11689/j.issn.2095-2961.2020.02.005

摘要

土壤有机碳矿化是影响土壤碳循环及碳库大小的重要过程之一.冻融循环是东北黑土区初春和秋末普遍存在的自然现象,对土壤有机碳矿化有重要影响.而冻融循环条件下,土壤水分和氮素水平的变化对土壤有机碳矿化的影响还不明确.本研究以东北地区典型黑土为研究对象,采用室内模拟培养试验,设置4个处理:60％土壤田间持水量(WHC)+不添加氮、80％WHC+不添加氮、60％WHC+添加氮和80％WHC+添加氮,研究了冻融循环条件(-10～10℃)下土壤水分、氮添加及其交互作用对土壤无机氮含量、微生物量和有机碳矿化的影响.结果表明,与冻融前相比,经过19天的冻融循环后,水分和氮添加对土壤NO3--N含量均没有显著影响,而氮添加显著提高了土壤NH4+-N含量.在冻融循环条件下,土壤含水量变化对土壤微生物量碳(MBC)和微生物量氮(MBN)含量的影响并不显著;氮添加显著增加了60％WHC含水量条件下的土壤MBC含量和80％WHC含水量条件下的土壤MBN含量.在整个冻融循环期,融化期和冻结期的土壤有机碳的矿化量分别占总矿化量的54％和46％.水分添加抑制了融化期的土壤有机碳矿化作用,而氮素和水分同时添加处理显著促进了冻结期的土壤有机碳矿化.在整个冻融循环期,土壤含水量与氮添加对土壤有机碳矿化量有显著的交互影响,无论是否有氮添加,水分添加对土壤有机碳矿化均无显著影响;氮添加显著降低了60％WHC条件下的土壤有机碳矿化量,而在80％WHC条件下,氮添加对土壤有机碳矿化无显著影响.因此,土壤含水量和氮素水平对冻融循环条件下黑土有机碳矿化有重要的影响.