天山林区土壤总氮矿化过程对季节性冻融的响应

• 作者: 陈磊 常顺利 张毓涛 张云云
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 冻融 总氮矿化 15N 微生物量氮 云杉森林
• 年，卷（期）: 2022,（12）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 3968-3978
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb201811272578

摘要

森林土壤总氮矿化对冻融过程的响应机制尚不明确，氮矿化速率和转化情况尚缺乏定量刻画。通过土壤原位法与室内培养分析相结合，利用15N同位素稀释技术，研究冻融期间天山林区乔木林地、灌丛、草地3种群落类型土壤总氮矿化及转化累积量的动态，分析土壤总氮矿化速率与土壤温度、含水率及微生物量氮（MBN）的相互关系。结果表明：（1）冻融过程及群落类型对总氮矿化速率和MBN含量有极显著的影响（P < 0.01），秋、春季冻融期的总氮矿化速率相比冻结期更高；（2）季节性冻融期间，乔木林地土壤总氨化累积量在3种群落类型中最高（163.9 kg N hm-2 a-1），秋、春冻融期占整个时期的比值约为66%；而总硝化累积量在3种群落类型中相差较小，秋、春冻融期占比均约为77.4%；（3）土壤温度和含水率显著影响总氮矿化速率、净氮矿化速率和MBN速率，随土壤温度增加，总氨化速率（林地和灌丛）显著升高（P < 0.05）；随土壤含水率增加，净氨化速率（灌丛）和净硝化速率（灌丛）显著降低（P < 0.05）。通过揭示天山林区土壤总氮矿化速率（总氨化速率和总硝化速率）及转化累积量对冻融过程的响应情况，本研究为天山森林土壤中氮的生物地球化学过程提供了有价值的基础数据。