杉木人工林土壤氮矿化对长期氮添加和季节的响应

杨仕明，蔡乾坤，刘文飞，吴建平

（1. 云南大学 云南省植物繁殖适应与进化生态学重点实验室，云南 昆明 650500；2. 云南大学 生态与环境学院云南省高校土壤生态与健康重点实验室，云南 昆明 650500；3. 南昌工程学院 江西省退化生态系统修复与流域生态水文重点实验室，江西 南昌 330099）

1980−2010年间，中国陆地区域氮沉降平均增加了7.9 kg·hm−2，是世界上最大的活性氮排放国之一[1−2]。在森林生态系统中，氮沉降一部分被冠层截留，另一部分进入土壤[3]，直接或间接影响地上地下生物地球化学循环和生物多样性等[4]。土壤氮素有效性对植物生长至关重要，植物能够利用氮素进行代谢，但植物吸收的大部分土壤氮则是经矿化作用形成的无机氮，只能吸收小部分有机氮[5]。氮矿化是土壤氮循环的关键过程，通过调控土壤养分供给等物质循环和能量流动影响生态系统生产力和功能[6−7]。因此，研究氮沉降背景下森林生态系统无机氮动态对森林管理与经营具有重要意义。研究认为：氮输入对氮素转化速率的影响包括促进[8]、抑制[9]和无影响[10]。中国陆地大多数生态系统处于氮限制状态，受碳氮耦合作用影响，少量氮输入能够增加陆地生态系统碳汇[11−12]，对大气二氧化碳(CO2)升高等全球变化形成负反馈。随大气氮沉降持续增加，过量氮输入使得土壤氮饱和或过饱和[13]，导致土壤酸化[14]，并引发一系列生态后果[15]。土壤氮素转化受到微生物特征、气候因子与土壤理化性质等生物与非生物因素共同调控[7, 16]，但不同生态系统氮素转化速率的驱动因素具有差异性[17]。……