外源性碳氮添加对北方半干旱草原土壤有机质矿化的影响

• 作者: 孙悦 欧阳胜男 田玉强 陈颖
• 来源期刊: 生态环境学报
• 学科: 农学
• 关键词: 碳氮添加 半干旱 有机质矿化 13C 土壤激发效应
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1101-1108
• 页数: 8页
• 分类号: S15|X144
• 字数: 7063字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16258/j.cnki.1674-5906.2020.06.004

摘要

除了全球气候变化的直接影响,由其引起的土壤外源性碳(C)、氮(N)输入可通过激发效应深刻影响半干旱草原土壤有机碳(SOC)动态.为探究外源性C、N输入对内蒙古半干旱草原生态系统原有土壤有机质(SOM)矿化过程的影响,采用13C标记技术,通过室内培养实验将浓度为3 mg·kg?1的葡萄糖(G)、0.3 mg·kg?1的铵态氮(AM)或硝态氮(NT),以单独或C、N组合的形式(G;AM;NT;G+AM;G+NT)添加到半干旱草原土壤中,探究外源添加物对土壤C矿化的影响.以21℃培养土壤18 d并测量土壤C-CO2释放量.结果 表明,单独添加葡萄糖C源(G)显著促进了土壤累积C-CO2释放量(P<0.05),并在第4天达到最大,为未添加外源物土壤累积释放量的2.04倍.而单独添加AM或NT对SOM矿化具有抑制作用(P>0.05),其累积C-CO2释放量分别为未添加N源土壤的82％和77％.同时添加碳源和氮源(G+AM或G+NT),土壤累积C-CO2释放量显著大于只添加G的土壤,且累积C-CO2释放量表现为G+NT>G+AM(P<0.05);并且在培养的第4天添加G+NT达到最大的激发效应即未添加外源物土壤累积C-CO2释放量的3.13倍;同时添加C源和N源不仅对土壤SOM矿化产生显著激发效应(P<0.05),在培养过程中还表现出增强的激发效应(正叠加效应),即同时添加C、N的激发效应显著大于只添加C源的激发效应(P<0.05).因此,在半干旱草原土壤中,微生物的生长和代谢主要受可利用性碳C限制,外源性C、N输入激活了处于休眠状态的土壤微生物,从而加速了SOM的分解.