Response of soil net nitrogen mineralization to different levels of nitrogen addition in a saline-alkaline grassland of northern China
Xiao-Hui XU1,2, Hua-Jie DIAO1,3, Chu-Yi QIN4, Jie HAO3, Yan SHEN1, Kuan-Hu DONG3, Chang-Hui WANG,1,3,*1State Key Laboratory of Vegetation and Environmental Change, Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100093, China 2University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China 3College of Grassland Science, Shanxi Agricultural University, Taigu, Shanxi 030801 4School of Geodesy and Geomatics, Wuhan University, Wuhan 430079, China
National Key R&D Program of China(2016YFC0500703) National Key R&D Program of China(2017YFA0604802) National Natural Science Foundation of China(31872406)
Abstract Aims The salinized grassland ecosystem has low level of nutrients, and how increasing nitrogen (N) deposition affects N cycling has not been solved yet. Methods An experimental platform was set up to simulate increasing N deposition in the saline alkaline grassland ecosystem in Youyu County, Shanxi Province, eight levels of N addition were designed, expressed by 0, 1, 2, 4, 8, 16, 24, 32 g·m-2·a-1 (N0, N1, N2, N4, N8, N16, N24, N32). The same amount of ammonium nitrate (NH4NO3) was sprayed at the beginning of each month during the growing seasons from May to September every year. From May of 2017, net N mineralization rate was measured once a month using top-cover PVC cylinders. The experiment has been conducted for three years from 2017 to 2019. Important findings The results showed that, (1) High N addition levels (N16, N24, N32) significantly increased soil inorganic N pool. (2) Soil N mineralization in the salinized grassland ecosystem was dominated by nitrification. After three years of N addition, high levels of N addition (N24, N32) significantly promoted the rate of soil net nitrification, and different N levels showed different effects in different months and years. (3) The sensitivity of soil net N mineralization to different levels of N addition showed significant difference among three years with different precipitation. Lower N addition improved the sensitivity of soil net N mineralization, while higher N addition reduced the sensitivity of soil net N mineralization. (4) There was a positive correlation between soil net N mineralization rate and soil temperature, water content, and a negative correlation between soil net N mineralization rate and soil pH value. The sensitivity of soil N cycle to N addition was higher at low level of N addition than at high level of N addition in the saline-alkaline grassland of north China. The influence of increasing N deposition on soil N cycle should be considered in process-based models in the future. Keywords：nitrogen addition;saline-alkaline grassland;soil net nitrogen mineralization rate;sensitivity;soil nitrification rate
PDF (1629KB)元数据多维度评价相关文章导出EndNote|Ris|Bibtex收藏本文 引用本文 徐小惠, 刁华杰, 覃楚仪, 郝杰, 申颜, 董宽虎, 王常慧. 华北盐渍化草地土壤净氮矿化速率对不同水平氮添加的响应. 植物生态学报, 2021, 45(1): 85-95. DOI: 10.17521/cjpe.2020.0153 XU Xiao-Hui, DIAO Hua-Jie, QIN Chu-Yi, HAO Jie, SHEN Yan, DONG Kuan-Hu, WANG Chang-Hui. Response of soil net nitrogen mineralization to different levels of nitrogen addition in a saline-alkaline grassland of northern China. Chinese Journal of Plant Ecology, 2021, 45(1): 85-95. DOI: 10.17521/cjpe.2020.0153
试验地点位于山西省右玉县(39.28° N, 112.29° E)山西右玉黄土高原草地生态系统定位观测研究站, 该地区海拔1 348 m, 年平均气温4.72 ℃, 年降水量435 mm, 草地属于典型草地, 盐渍化程度较高, 土壤pH范围为9-10。植物群落以赖草(Leymus secalinus)、碱茅(Puccinellia distans)、碱蒿(Artemisia anethifolia)等耐盐碱植物为优势种。土壤基本理化性质见表1。
Table 1 表1 表1华北盐渍化草地样地土壤基本理化性质(平均值±标准误) Table 1Basic soil properties in the experiment sites in a saline-alkaline grassland sample plot of northern China (mean ± SE)
土壤特性 Soil property
2017年本底值 Original value of 2017
pH
9.82 ± 0.11
土壤全碳含量 TC (g·kg-1)
7.01 ± 1.02
土壤全氮含量 TN (g·kg-1)
0.61 ± 0.04
土壤全碳与全氮含量的比 TC:TN
11.57 ± 1.93
TC, soil total carbon content; TN, soil total nitrogen content.
试验期间2018年降水量与2017和2019年的降水量有明显的差异, 2018年降水较2017、2019年明显增多(图1)。2017年的降水量为282.0 mm, 集中在7、8月(85.7和39.2 mm); 2018年的降水量为460.8 mm, 同样也是集中在7、8月(202.8和137.4 mm); 2019年的降水量为309.2 mm, 7、8月降水量为81.2和55.4 mm。
Fig. 2Schematic diagram of experimental design in a saline-alkaline grassland of northern China. N0, N1, N2, N4, N8, N16, N24 and N32 indicated that the nitrogen addition levels were 0, 1, 2, 4, 8, 16, 24 and 32 g·m-2, respectively.
Fig. 3Changes of soil NH4+-N, NO3--N and inorganic nitrogen concentration under different levels of nitrogen addition in 2017-2019 of a saline-alkaline grassland of northern China (mean + SE). Different lowercase letters indicate significant differences (p < 0.05). * means the difference is significant at the level of p < 0.05, and ** means the difference is significant at the level of p < 0.01. Different colors in the small picture correspond to different nitrogen addition levels in the histogram.
Table 2 表2 表2不同氮添加水平和处理时间对华北盐渍化草地土壤铵化速率、硝化速率、净氮矿化速率影响的双因素方差分析 Table 2Two-way ANOVA on the effects of nitrogen addition and year on soil net ammonification, nitrification and net nitrogen mineralization rates of the salinized grassland of northern China
Fig. 4Seasonal dynamics of soil net N mineralization rates under different levels of nitrogen addition in a saline-alkaline grassland of northern China (mean ± SE). ** means the difference is significant at the level of 0.01. N0, N1, N2, N4, N8, N16, N24 and N32 indicated that the nitrogen addition levels were 0, 1, 2, 4, 8, 16, 24 and 32 g·m -2, respectively.
Fig. 5Changes in soil net nitrogen (N) mineralization and net nitrification rates under different levels of N addition in a saline-alkaline grassland of northern China (mean + SE). Different lowercase letters indicate significant differences (p < 0.05).
Fig. 6Sensitivity of soil net nitrogen (N) mineralization rate under different levels of N addition in a saline-alkaline grassland of northern China (mean + SE). Different lowercase letters indicate significant differences (p < 0.05) in the absolute value among different treatments.
新窗口打开|下载原图ZIP|生成PPT 图7华北盐渍化草地不同水平氮添加净氮矿化速率与土壤温度、湿度、土壤pH以及地下生物量的相关性。p > 0.05表示净氮矿化速率与土壤指标呈显著相关关系, p < 0.05表示净氮矿化速率与土壤指标无显著相关关系。N0、N1、N2、N4、N8、N16、N24、N32分别表示氮添加水平分别为0、1、2、4、8、16、24、32 g·m -2。
Fig. 7Correlation between net nitrogen (N) mineralization rates and soil temperature (ST), soil moisture (SM), pH and below- ground biomass (BGB) under different levels of N addition in a saline-alkaline grassland of northern China. p > 0.05 indicated that there was a significant correlation between the net N mineralization rate and soil indicators; p < 0.05 indicated that there was no significant correlation between the net nitrogen mineralization rate and soil indicators. N0, N1, N2, N4, N8, N16, N24 and N32 indicated that the nitrogen addition levels were 0, 1, 2, 4, 8, 16, 24 and 32 g·m -2, respectively.
3 讨论
3.1 土壤净氮矿化速率对不同水平氮添加的响应阈值
土壤中的无机氮以铵态氮和硝态氮形式存在, 是植物生长利用的主要养分。草地土壤无机氮含量的高低是由无机氮的输入(如氮添加)、氮的转化及植物吸收和利用共同决定的(Zhang et al., 2012; Liu et al., 2015)。我们发现, 随着施氮水平的升高, 土壤中铵态氮、硝态氮和无机氮累积量不断增加, 一方面是由于无机氮的输入, 另一方面无机氮添加促进了土壤的净矿化和净硝化作用(刘碧荣等, 2015; Wang et al., 2015)。已有研究发现, 不同水平氮添加对土壤总氮库没有显著响应(Liu et al., 2013; 宋冰, 2016), 但是土壤净氮矿化速率随着施氮浓度的增加而显著上升(文汲等, 2015; 罗亲普等, 2016); 另有研究发现土壤净氮矿化对不同施氮水平存在响应阈值(张璐等, 2009; Chen et al., 2019; 李阳等, 2019), 即土壤净氮矿化速率没有随着施氮浓度的增加而上升, 可能的原因: 长期施氮降低土壤pH, 高氮添加使pH降低得更快, pH降低减少了土壤有机质的可溶性, 胞外酶代谢速率和分解速率降低(文汲等, 2015); 随着土壤中矿质氮含量的增加会影响土壤微生物腐殖质分解酶的产生, 影响了土壤微生物活性, 因此土壤净矿化速率降低。也有研究利用观察植物中标记氮的回收率来进一步验证高氮添加抑制土壤净氮矿化速率(潘庆民等, 2005)。我们的研究结果表明, 随着施氮浓度的增加土壤净矿化速率增加, 但是没有发现阈值, 可能的原因, 一是增加的氮降低土壤C:N (王建林等, 2014), 为土壤微生物提供了更加合适的土壤基质(Bai et al., 2011), 适宜的温度和水分会提高微生物种群数量和活动(Rustad et al., 2001; Wang et al., 2006), 促进了土壤中氮的释放; 二是该研究区域属于盐渍化草地, 受养分的限制, 即使添加氮, 养分也比较容易流失, 所以高浓度氮添加促进了土壤净氮矿化速率和植物对土壤有效氮的吸收, 从土壤氮的角度阐明了该研究区域生产力受氮限制。土壤pH影响土壤净氮矿化速率, 有研究表明高pH会提高土壤基质的有效性, 净氮矿化速率会随着pH的增加而增加(Fu et al., 1987)。同时有研究表明, 土壤氮矿化速率的变化取决于土壤小气候和物种覆盖的小尺度变化, 这些变化可以影响微生物活动和调节土壤氮矿化(Steltzer & Bowman, 1998; Eviner et al., 2006)。
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Chronic nitrogen additions at the Harvard Forest (USA): the first 15 years of a nitrogen saturation experiment 1 2004
... 氮是植物生长必需的大量元素, 土壤中的氮通常是以有机氮的形式存在, 有机氮必须经过氮矿化过程转变为无机态氮才可被植物吸收利用(王常慧, 2005).土壤氮矿化速率的高低决定土壤氮的有效性, 并影响生态系统生产力.陆地生态系统普遍受到氮限制, 然而20世纪中叶以来, 随着工农业生产和人民生活水平的提高, 大量活性氮(地球大气和生物圈中所有生物、光化学和辐射活性氮化合物)及含氮气体的排放增加(Galloway et al., 2008; Jia et al., 2014), 使得全球范围内的氮沉降不断增加(Neff et al., 2002).氮沉降增加会影响土壤氮矿化过程, 大量研究报道了氮增加对不同类型草地土壤氮矿化的影响, 发现在沙质草地生态系统会显著增加净氮矿化速率和硝化速率(于占源等, 2007); 而在内蒙古羊草草原土壤累积矿化量在较低氮添加水平 (5 g·m-1·a-1)下高于较高氮添加水平(80 g·m-1·a-1) (张璐等, 2009), 在内蒙古草甸草原的研究中也发现, 在氮添加水平为20 g·m-1·a-1时的土壤净氮矿化速率大于50 g·m-1·a-1添加水平(李阳等, 2019), 表明氮矿化速率并不是随着氮添加水平增加而不断提高, 而是存在对不同水平氮添加的响应阈值; 同时有研究发现氮添加会降低(Aber & Magill, 2004)土壤氮矿化速率或者没有影响(Liu et al., 2015), 这些不同的结果反映了不同生态系统土壤氮循环对氮输入响应的差异.但是截至目前, 盐渍化草地土壤净氮矿化速率对氮沉降响应的研究较少, 已有的研究表明外源氮的输入通过影响土壤微生物的活性对土壤净氮矿化速率(Zhang et al., 2013)产生影响; 盐渍化草地高的土壤pH影响土壤微生物的群落结构与功能(Chen et al., 2019).因此对盐渍化草地土壤氮转化的深入研究对于盐渍化草地的管理具有重要的意义. ...
Effects of temperature and nitrogen input on nitrogen mineralization in alpine soils on Tibetan Plateau 1 2011
... 土壤中的无机氮以铵态氮和硝态氮形式存在, 是植物生长利用的主要养分.草地土壤无机氮含量的高低是由无机氮的输入(如氮添加)、氮的转化及植物吸收和利用共同决定的(Zhang et al., 2012; Liu et al., 2015).我们发现, 随着施氮水平的升高, 土壤中铵态氮、硝态氮和无机氮累积量不断增加, 一方面是由于无机氮的输入, 另一方面无机氮添加促进了土壤的净矿化和净硝化作用(刘碧荣等, 2015; Wang et al., 2015).已有研究发现, 不同水平氮添加对土壤总氮库没有显著响应(Liu et al., 2013; 宋冰, 2016), 但是土壤净氮矿化速率随着施氮浓度的增加而显著上升(文汲等, 2015; 罗亲普等, 2016); 另有研究发现土壤净氮矿化对不同施氮水平存在响应阈值(张璐等, 2009; Chen et al., 2019; 李阳等, 2019), 即土壤净氮矿化速率没有随着施氮浓度的增加而上升, 可能的原因: 长期施氮降低土壤pH, 高氮添加使pH降低得更快, pH降低减少了土壤有机质的可溶性, 胞外酶代谢速率和分解速率降低(文汲等, 2015); 随着土壤中矿质氮含量的增加会影响土壤微生物腐殖质分解酶的产生, 影响了土壤微生物活性, 因此土壤净矿化速率降低.也有研究利用观察植物中标记氮的回收率来进一步验证高氮添加抑制土壤净氮矿化速率(潘庆民等, 2005).我们的研究结果表明, 随着施氮浓度的增加土壤净矿化速率增加, 但是没有发现阈值, 可能的原因, 一是增加的氮降低土壤C:N (王建林等, 2014), 为土壤微生物提供了更加合适的土壤基质(Bai et al., 2011), 适宜的温度和水分会提高微生物种群数量和活动(Rustad et al., 2001; Wang et al., 2006), 促进了土壤中氮的释放; 二是该研究区域属于盐渍化草地, 受养分的限制, 即使添加氮, 养分也比较容易流失, 所以高浓度氮添加促进了土壤净氮矿化速率和植物对土壤有效氮的吸收, 从土壤氮的角度阐明了该研究区域生产力受氮限制.土壤pH影响土壤净氮矿化速率, 有研究表明高pH会提高土壤基质的有效性, 净氮矿化速率会随着pH的增加而增加(Fu et al., 1987).同时有研究表明, 土壤氮矿化速率的变化取决于土壤小气候和物种覆盖的小尺度变化, 这些变化可以影响微生物活动和调节土壤氮矿化(Steltzer & Bowman, 1998; Eviner et al., 2006). ...
Sensitivity of mean annual primary production to precipitation 1 2012
... 根据年平均初级生产力对降水敏感性的计算方法(Hsu et al., 2012), 本研究利用了一个公式来表示不同施氮水平下, 土壤的净氮矿化对氮添加的敏感性 $({{N}_{\text{sen}}})$, 该公式计算如下: ...
Spatial and decadal variations in inorganic nitrogen wet deposition in China induced by human activity 1 2014
... 氮是植物生长必需的大量元素, 土壤中的氮通常是以有机氮的形式存在, 有机氮必须经过氮矿化过程转变为无机态氮才可被植物吸收利用(王常慧, 2005).土壤氮矿化速率的高低决定土壤氮的有效性, 并影响生态系统生产力.陆地生态系统普遍受到氮限制, 然而20世纪中叶以来, 随着工农业生产和人民生活水平的提高, 大量活性氮(地球大气和生物圈中所有生物、光化学和辐射活性氮化合物)及含氮气体的排放增加(Galloway et al., 2008; Jia et al., 2014), 使得全球范围内的氮沉降不断增加(Neff et al., 2002).氮沉降增加会影响土壤氮矿化过程, 大量研究报道了氮增加对不同类型草地土壤氮矿化的影响, 发现在沙质草地生态系统会显著增加净氮矿化速率和硝化速率(于占源等, 2007); 而在内蒙古羊草草原土壤累积矿化量在较低氮添加水平 (5 g·m-1·a-1)下高于较高氮添加水平(80 g·m-1·a-1) (张璐等, 2009), 在内蒙古草甸草原的研究中也发现, 在氮添加水平为20 g·m-1·a-1时的土壤净氮矿化速率大于50 g·m-1·a-1添加水平(李阳等, 2019), 表明氮矿化速率并不是随着氮添加水平增加而不断提高, 而是存在对不同水平氮添加的响应阈值; 同时有研究发现氮添加会降低(Aber & Magill, 2004)土壤氮矿化速率或者没有影响(Liu et al., 2015), 这些不同的结果反映了不同生态系统土壤氮循环对氮输入响应的差异.但是截至目前, 盐渍化草地土壤净氮矿化速率对氮沉降响应的研究较少, 已有的研究表明外源氮的输入通过影响土壤微生物的活性对土壤净氮矿化速率(Zhang et al., 2013)产生影响; 盐渍化草地高的土壤pH影响土壤微生物的群落结构与功能(Chen et al., 2019).因此对盐渍化草地土壤氮转化的深入研究对于盐渍化草地的管理具有重要的意义. ...
不同形态和水平的氮添加对内蒙古草甸草原土壤净氮矿化潜力的影响 2 2019
... 氮是植物生长必需的大量元素, 土壤中的氮通常是以有机氮的形式存在, 有机氮必须经过氮矿化过程转变为无机态氮才可被植物吸收利用(王常慧, 2005).土壤氮矿化速率的高低决定土壤氮的有效性, 并影响生态系统生产力.陆地生态系统普遍受到氮限制, 然而20世纪中叶以来, 随着工农业生产和人民生活水平的提高, 大量活性氮(地球大气和生物圈中所有生物、光化学和辐射活性氮化合物)及含氮气体的排放增加(Galloway et al., 2008; Jia et al., 2014), 使得全球范围内的氮沉降不断增加(Neff et al., 2002).氮沉降增加会影响土壤氮矿化过程, 大量研究报道了氮增加对不同类型草地土壤氮矿化的影响, 发现在沙质草地生态系统会显著增加净氮矿化速率和硝化速率(于占源等, 2007); 而在内蒙古羊草草原土壤累积矿化量在较低氮添加水平 (5 g·m-1·a-1)下高于较高氮添加水平(80 g·m-1·a-1) (张璐等, 2009), 在内蒙古草甸草原的研究中也发现, 在氮添加水平为20 g·m-1·a-1时的土壤净氮矿化速率大于50 g·m-1·a-1添加水平(李阳等, 2019), 表明氮矿化速率并不是随着氮添加水平增加而不断提高, 而是存在对不同水平氮添加的响应阈值; 同时有研究发现氮添加会降低(Aber & Magill, 2004)土壤氮矿化速率或者没有影响(Liu et al., 2015), 这些不同的结果反映了不同生态系统土壤氮循环对氮输入响应的差异.但是截至目前, 盐渍化草地土壤净氮矿化速率对氮沉降响应的研究较少, 已有的研究表明外源氮的输入通过影响土壤微生物的活性对土壤净氮矿化速率(Zhang et al., 2013)产生影响; 盐渍化草地高的土壤pH影响土壤微生物的群落结构与功能(Chen et al., 2019).因此对盐渍化草地土壤氮转化的深入研究对于盐渍化草地的管理具有重要的意义. ...
... 土壤中的无机氮以铵态氮和硝态氮形式存在, 是植物生长利用的主要养分.草地土壤无机氮含量的高低是由无机氮的输入(如氮添加)、氮的转化及植物吸收和利用共同决定的(Zhang et al., 2012; Liu et al., 2015).我们发现, 随着施氮水平的升高, 土壤中铵态氮、硝态氮和无机氮累积量不断增加, 一方面是由于无机氮的输入, 另一方面无机氮添加促进了土壤的净矿化和净硝化作用(刘碧荣等, 2015; Wang et al., 2015).已有研究发现, 不同水平氮添加对土壤总氮库没有显著响应(Liu et al., 2013; 宋冰, 2016), 但是土壤净氮矿化速率随着施氮浓度的增加而显著上升(文汲等, 2015; 罗亲普等, 2016); 另有研究发现土壤净氮矿化对不同施氮水平存在响应阈值(张璐等, 2009; Chen et al., 2019; 李阳等, 2019), 即土壤净氮矿化速率没有随着施氮浓度的增加而上升, 可能的原因: 长期施氮降低土壤pH, 高氮添加使pH降低得更快, pH降低减少了土壤有机质的可溶性, 胞外酶代谢速率和分解速率降低(文汲等, 2015); 随着土壤中矿质氮含量的增加会影响土壤微生物腐殖质分解酶的产生, 影响了土壤微生物活性, 因此土壤净矿化速率降低.也有研究利用观察植物中标记氮的回收率来进一步验证高氮添加抑制土壤净氮矿化速率(潘庆民等, 2005).我们的研究结果表明, 随着施氮浓度的增加土壤净矿化速率增加, 但是没有发现阈值, 可能的原因, 一是增加的氮降低土壤C:N (王建林等, 2014), 为土壤微生物提供了更加合适的土壤基质(Bai et al., 2011), 适宜的温度和水分会提高微生物种群数量和活动(Rustad et al., 2001; Wang et al., 2006), 促进了土壤中氮的释放; 二是该研究区域属于盐渍化草地, 受养分的限制, 即使添加氮, 养分也比较容易流失, 所以高浓度氮添加促进了土壤净氮矿化速率和植物对土壤有效氮的吸收, 从土壤氮的角度阐明了该研究区域生产力受氮限制.土壤pH影响土壤净氮矿化速率, 有研究表明高pH会提高土壤基质的有效性, 净氮矿化速率会随着pH的增加而增加(Fu et al., 1987).同时有研究表明, 土壤氮矿化速率的变化取决于土壤小气候和物种覆盖的小尺度变化, 这些变化可以影响微生物活动和调节土壤氮矿化(Steltzer & Bowman, 1998; Eviner et al., 2006). ...
不同形态和水平的氮添加对内蒙古草甸草原土壤净氮矿化潜力的影响 2 2019
... 氮是植物生长必需的大量元素, 土壤中的氮通常是以有机氮的形式存在, 有机氮必须经过氮矿化过程转变为无机态氮才可被植物吸收利用(王常慧, 2005).土壤氮矿化速率的高低决定土壤氮的有效性, 并影响生态系统生产力.陆地生态系统普遍受到氮限制, 然而20世纪中叶以来, 随着工农业生产和人民生活水平的提高, 大量活性氮(地球大气和生物圈中所有生物、光化学和辐射活性氮化合物)及含氮气体的排放增加(Galloway et al., 2008; Jia et al., 2014), 使得全球范围内的氮沉降不断增加(Neff et al., 2002).氮沉降增加会影响土壤氮矿化过程, 大量研究报道了氮增加对不同类型草地土壤氮矿化的影响, 发现在沙质草地生态系统会显著增加净氮矿化速率和硝化速率(于占源等, 2007); 而在内蒙古羊草草原土壤累积矿化量在较低氮添加水平 (5 g·m-1·a-1)下高于较高氮添加水平(80 g·m-1·a-1) (张璐等, 2009), 在内蒙古草甸草原的研究中也发现, 在氮添加水平为20 g·m-1·a-1时的土壤净氮矿化速率大于50 g·m-1·a-1添加水平(李阳等, 2019), 表明氮矿化速率并不是随着氮添加水平增加而不断提高, 而是存在对不同水平氮添加的响应阈值; 同时有研究发现氮添加会降低(Aber & Magill, 2004)土壤氮矿化速率或者没有影响(Liu et al., 2015), 这些不同的结果反映了不同生态系统土壤氮循环对氮输入响应的差异.但是截至目前, 盐渍化草地土壤净氮矿化速率对氮沉降响应的研究较少, 已有的研究表明外源氮的输入通过影响土壤微生物的活性对土壤净氮矿化速率(Zhang et al., 2013)产生影响; 盐渍化草地高的土壤pH影响土壤微生物的群落结构与功能(Chen et al., 2019).因此对盐渍化草地土壤氮转化的深入研究对于盐渍化草地的管理具有重要的意义. ...
... 土壤中的无机氮以铵态氮和硝态氮形式存在, 是植物生长利用的主要养分.草地土壤无机氮含量的高低是由无机氮的输入(如氮添加)、氮的转化及植物吸收和利用共同决定的(Zhang et al., 2012; Liu et al., 2015).我们发现, 随着施氮水平的升高, 土壤中铵态氮、硝态氮和无机氮累积量不断增加, 一方面是由于无机氮的输入, 另一方面无机氮添加促进了土壤的净矿化和净硝化作用(刘碧荣等, 2015; Wang et al., 2015).已有研究发现, 不同水平氮添加对土壤总氮库没有显著响应(Liu et al., 2013; 宋冰, 2016), 但是土壤净氮矿化速率随着施氮浓度的增加而显著上升(文汲等, 2015; 罗亲普等, 2016); 另有研究发现土壤净氮矿化对不同施氮水平存在响应阈值(张璐等, 2009; Chen et al., 2019; 李阳等, 2019), 即土壤净氮矿化速率没有随着施氮浓度的增加而上升, 可能的原因: 长期施氮降低土壤pH, 高氮添加使pH降低得更快, pH降低减少了土壤有机质的可溶性, 胞外酶代谢速率和分解速率降低(文汲等, 2015); 随着土壤中矿质氮含量的增加会影响土壤微生物腐殖质分解酶的产生, 影响了土壤微生物活性, 因此土壤净矿化速率降低.也有研究利用观察植物中标记氮的回收率来进一步验证高氮添加抑制土壤净氮矿化速率(潘庆民等, 2005).我们的研究结果表明, 随着施氮浓度的增加土壤净矿化速率增加, 但是没有发现阈值, 可能的原因, 一是增加的氮降低土壤C:N (王建林等, 2014), 为土壤微生物提供了更加合适的土壤基质(Bai et al., 2011), 适宜的温度和水分会提高微生物种群数量和活动(Rustad et al., 2001; Wang et al., 2006), 促进了土壤中氮的释放; 二是该研究区域属于盐渍化草地, 受养分的限制, 即使添加氮, 养分也比较容易流失, 所以高浓度氮添加促进了土壤净氮矿化速率和植物对土壤有效氮的吸收, 从土壤氮的角度阐明了该研究区域生产力受氮限制.土壤pH影响土壤净氮矿化速率, 有研究表明高pH会提高土壤基质的有效性, 净氮矿化速率会随着pH的增加而增加(Fu et al., 1987).同时有研究表明, 土壤氮矿化速率的变化取决于土壤小气候和物种覆盖的小尺度变化, 这些变化可以影响微生物活动和调节土壤氮矿化(Steltzer & Bowman, 1998; Eviner et al., 2006). ...
氮素添加和刈割对内蒙古弃耕草地土壤氮矿化的影响 3 2015
... 氮是植物生长必需的大量元素, 土壤中的氮通常是以有机氮的形式存在, 有机氮必须经过氮矿化过程转变为无机态氮才可被植物吸收利用(王常慧, 2005).土壤氮矿化速率的高低决定土壤氮的有效性, 并影响生态系统生产力.陆地生态系统普遍受到氮限制, 然而20世纪中叶以来, 随着工农业生产和人民生活水平的提高, 大量活性氮(地球大气和生物圈中所有生物、光化学和辐射活性氮化合物)及含氮气体的排放增加(Galloway et al., 2008; Jia et al., 2014), 使得全球范围内的氮沉降不断增加(Neff et al., 2002).氮沉降增加会影响土壤氮矿化过程, 大量研究报道了氮增加对不同类型草地土壤氮矿化的影响, 发现在沙质草地生态系统会显著增加净氮矿化速率和硝化速率(于占源等, 2007); 而在内蒙古羊草草原土壤累积矿化量在较低氮添加水平 (5 g·m-1·a-1)下高于较高氮添加水平(80 g·m-1·a-1) (张璐等, 2009), 在内蒙古草甸草原的研究中也发现, 在氮添加水平为20 g·m-1·a-1时的土壤净氮矿化速率大于50 g·m-1·a-1添加水平(李阳等, 2019), 表明氮矿化速率并不是随着氮添加水平增加而不断提高, 而是存在对不同水平氮添加的响应阈值; 同时有研究发现氮添加会降低(Aber & Magill, 2004)土壤氮矿化速率或者没有影响(Liu et al., 2015), 这些不同的结果反映了不同生态系统土壤氮循环对氮输入响应的差异.但是截至目前, 盐渍化草地土壤净氮矿化速率对氮沉降响应的研究较少, 已有的研究表明外源氮的输入通过影响土壤微生物的活性对土壤净氮矿化速率(Zhang et al., 2013)产生影响; 盐渍化草地高的土壤pH影响土壤微生物的群落结构与功能(Chen et al., 2019).因此对盐渍化草地土壤氮转化的深入研究对于盐渍化草地的管理具有重要的意义. ...
... 土壤中的无机氮以铵态氮和硝态氮形式存在, 是植物生长利用的主要养分.草地土壤无机氮含量的高低是由无机氮的输入(如氮添加)、氮的转化及植物吸收和利用共同决定的(Zhang et al., 2012; Liu et al., 2015).我们发现, 随着施氮水平的升高, 土壤中铵态氮、硝态氮和无机氮累积量不断增加, 一方面是由于无机氮的输入, 另一方面无机氮添加促进了土壤的净矿化和净硝化作用(刘碧荣等, 2015; Wang et al., 2015).已有研究发现, 不同水平氮添加对土壤总氮库没有显著响应(Liu et al., 2013; 宋冰, 2016), 但是土壤净氮矿化速率随着施氮浓度的增加而显著上升(文汲等, 2015; 罗亲普等, 2016); 另有研究发现土壤净氮矿化对不同施氮水平存在响应阈值(张璐等, 2009; Chen et al., 2019; 李阳等, 2019), 即土壤净氮矿化速率没有随着施氮浓度的增加而上升, 可能的原因: 长期施氮降低土壤pH, 高氮添加使pH降低得更快, pH降低减少了土壤有机质的可溶性, 胞外酶代谢速率和分解速率降低(文汲等, 2015); 随着土壤中矿质氮含量的增加会影响土壤微生物腐殖质分解酶的产生, 影响了土壤微生物活性, 因此土壤净矿化速率降低.也有研究利用观察植物中标记氮的回收率来进一步验证高氮添加抑制土壤净氮矿化速率(潘庆民等, 2005).我们的研究结果表明, 随着施氮浓度的增加土壤净矿化速率增加, 但是没有发现阈值, 可能的原因, 一是增加的氮降低土壤C:N (王建林等, 2014), 为土壤微生物提供了更加合适的土壤基质(Bai et al., 2011), 适宜的温度和水分会提高微生物种群数量和活动(Rustad et al., 2001; Wang et al., 2006), 促进了土壤中氮的释放; 二是该研究区域属于盐渍化草地, 受养分的限制, 即使添加氮, 养分也比较容易流失, 所以高浓度氮添加促进了土壤净氮矿化速率和植物对土壤有效氮的吸收, 从土壤氮的角度阐明了该研究区域生产力受氮限制.土壤pH影响土壤净氮矿化速率, 有研究表明高pH会提高土壤基质的有效性, 净氮矿化速率会随着pH的增加而增加(Fu et al., 1987).同时有研究表明, 土壤氮矿化速率的变化取决于土壤小气候和物种覆盖的小尺度变化, 这些变化可以影响微生物活动和调节土壤氮矿化(Steltzer & Bowman, 1998; Eviner et al., 2006). ...
... ).我们发现, 随着施氮水平的升高, 土壤中铵态氮、硝态氮和无机氮累积量不断增加, 一方面是由于无机氮的输入, 另一方面无机氮添加促进了土壤的净矿化和净硝化作用(刘碧荣等, 2015; Wang et al., 2015).已有研究发现, 不同水平氮添加对土壤总氮库没有显著响应(Liu et al., 2013; 宋冰, 2016), 但是土壤净氮矿化速率随着施氮浓度的增加而显著上升(文汲等, 2015; 罗亲普等, 2016); 另有研究发现土壤净氮矿化对不同施氮水平存在响应阈值(张璐等, 2009; Chen et al., 2019; 李阳等, 2019), 即土壤净氮矿化速率没有随着施氮浓度的增加而上升, 可能的原因: 长期施氮降低土壤pH, 高氮添加使pH降低得更快, pH降低减少了土壤有机质的可溶性, 胞外酶代谢速率和分解速率降低(文汲等, 2015); 随着土壤中矿质氮含量的增加会影响土壤微生物腐殖质分解酶的产生, 影响了土壤微生物活性, 因此土壤净矿化速率降低.也有研究利用观察植物中标记氮的回收率来进一步验证高氮添加抑制土壤净氮矿化速率(潘庆民等, 2005).我们的研究结果表明, 随着施氮浓度的增加土壤净矿化速率增加, 但是没有发现阈值, 可能的原因, 一是增加的氮降低土壤C:N (王建林等, 2014), 为土壤微生物提供了更加合适的土壤基质(Bai et al., 2011), 适宜的温度和水分会提高微生物种群数量和活动(Rustad et al., 2001; Wang et al., 2006), 促进了土壤中氮的释放; 二是该研究区域属于盐渍化草地, 受养分的限制, 即使添加氮, 养分也比较容易流失, 所以高浓度氮添加促进了土壤净氮矿化速率和植物对土壤有效氮的吸收, 从土壤氮的角度阐明了该研究区域生产力受氮限制.土壤pH影响土壤净氮矿化速率, 有研究表明高pH会提高土壤基质的有效性, 净氮矿化速率会随着pH的增加而增加(Fu et al., 1987).同时有研究表明, 土壤氮矿化速率的变化取决于土壤小气候和物种覆盖的小尺度变化, 这些变化可以影响微生物活动和调节土壤氮矿化(Steltzer & Bowman, 1998; Eviner et al., 2006). ...
氮素添加和刈割对内蒙古弃耕草地土壤氮矿化的影响 3 2015
... 氮是植物生长必需的大量元素, 土壤中的氮通常是以有机氮的形式存在, 有机氮必须经过氮矿化过程转变为无机态氮才可被植物吸收利用(王常慧, 2005).土壤氮矿化速率的高低决定土壤氮的有效性, 并影响生态系统生产力.陆地生态系统普遍受到氮限制, 然而20世纪中叶以来, 随着工农业生产和人民生活水平的提高, 大量活性氮(地球大气和生物圈中所有生物、光化学和辐射活性氮化合物)及含氮气体的排放增加(Galloway et al., 2008; Jia et al., 2014), 使得全球范围内的氮沉降不断增加(Neff et al., 2002).氮沉降增加会影响土壤氮矿化过程, 大量研究报道了氮增加对不同类型草地土壤氮矿化的影响, 发现在沙质草地生态系统会显著增加净氮矿化速率和硝化速率(于占源等, 2007); 而在内蒙古羊草草原土壤累积矿化量在较低氮添加水平 (5 g·m-1·a-1)下高于较高氮添加水平(80 g·m-1·a-1) (张璐等, 2009), 在内蒙古草甸草原的研究中也发现, 在氮添加水平为20 g·m-1·a-1时的土壤净氮矿化速率大于50 g·m-1·a-1添加水平(李阳等, 2019), 表明氮矿化速率并不是随着氮添加水平增加而不断提高, 而是存在对不同水平氮添加的响应阈值; 同时有研究发现氮添加会降低(Aber & Magill, 2004)土壤氮矿化速率或者没有影响(Liu et al., 2015), 这些不同的结果反映了不同生态系统土壤氮循环对氮输入响应的差异.但是截至目前, 盐渍化草地土壤净氮矿化速率对氮沉降响应的研究较少, 已有的研究表明外源氮的输入通过影响土壤微生物的活性对土壤净氮矿化速率(Zhang et al., 2013)产生影响; 盐渍化草地高的土壤pH影响土壤微生物的群落结构与功能(Chen et al., 2019).因此对盐渍化草地土壤氮转化的深入研究对于盐渍化草地的管理具有重要的意义. ...
... 土壤中的无机氮以铵态氮和硝态氮形式存在, 是植物生长利用的主要养分.草地土壤无机氮含量的高低是由无机氮的输入(如氮添加)、氮的转化及植物吸收和利用共同决定的(Zhang et al., 2012; Liu et al., 2015).我们发现, 随着施氮水平的升高, 土壤中铵态氮、硝态氮和无机氮累积量不断增加, 一方面是由于无机氮的输入, 另一方面无机氮添加促进了土壤的净矿化和净硝化作用(刘碧荣等, 2015; Wang et al., 2015).已有研究发现, 不同水平氮添加对土壤总氮库没有显著响应(Liu et al., 2013; 宋冰, 2016), 但是土壤净氮矿化速率随着施氮浓度的增加而显著上升(文汲等, 2015; 罗亲普等, 2016); 另有研究发现土壤净氮矿化对不同施氮水平存在响应阈值(张璐等, 2009; Chen et al., 2019; 李阳等, 2019), 即土壤净氮矿化速率没有随着施氮浓度的增加而上升, 可能的原因: 长期施氮降低土壤pH, 高氮添加使pH降低得更快, pH降低减少了土壤有机质的可溶性, 胞外酶代谢速率和分解速率降低(文汲等, 2015); 随着土壤中矿质氮含量的增加会影响土壤微生物腐殖质分解酶的产生, 影响了土壤微生物活性, 因此土壤净矿化速率降低.也有研究利用观察植物中标记氮的回收率来进一步验证高氮添加抑制土壤净氮矿化速率(潘庆民等, 2005).我们的研究结果表明, 随着施氮浓度的增加土壤净矿化速率增加, 但是没有发现阈值, 可能的原因, 一是增加的氮降低土壤C:N (王建林等, 2014), 为土壤微生物提供了更加合适的土壤基质(Bai et al., 2011), 适宜的温度和水分会提高微生物种群数量和活动(Rustad et al., 2001; Wang et al., 2006), 促进了土壤中氮的释放; 二是该研究区域属于盐渍化草地, 受养分的限制, 即使添加氮, 养分也比较容易流失, 所以高浓度氮添加促进了土壤净氮矿化速率和植物对土壤有效氮的吸收, 从土壤氮的角度阐明了该研究区域生产力受氮限制.土壤pH影响土壤净氮矿化速率, 有研究表明高pH会提高土壤基质的有效性, 净氮矿化速率会随着pH的增加而增加(Fu et al., 1987).同时有研究表明, 土壤氮矿化速率的变化取决于土壤小气候和物种覆盖的小尺度变化, 这些变化可以影响微生物活动和调节土壤氮矿化(Steltzer & Bowman, 1998; Eviner et al., 2006). ...
... ).我们发现, 随着施氮水平的升高, 土壤中铵态氮、硝态氮和无机氮累积量不断增加, 一方面是由于无机氮的输入, 另一方面无机氮添加促进了土壤的净矿化和净硝化作用(刘碧荣等, 2015; Wang et al., 2015).已有研究发现, 不同水平氮添加对土壤总氮库没有显著响应(Liu et al., 2013; 宋冰, 2016), 但是土壤净氮矿化速率随着施氮浓度的增加而显著上升(文汲等, 2015; 罗亲普等, 2016); 另有研究发现土壤净氮矿化对不同施氮水平存在响应阈值(张璐等, 2009; Chen et al., 2019; 李阳等, 2019), 即土壤净氮矿化速率没有随着施氮浓度的增加而上升, 可能的原因: 长期施氮降低土壤pH, 高氮添加使pH降低得更快, pH降低减少了土壤有机质的可溶性, 胞外酶代谢速率和分解速率降低(文汲等, 2015); 随着土壤中矿质氮含量的增加会影响土壤微生物腐殖质分解酶的产生, 影响了土壤微生物活性, 因此土壤净矿化速率降低.也有研究利用观察植物中标记氮的回收率来进一步验证高氮添加抑制土壤净氮矿化速率(潘庆民等, 2005).我们的研究结果表明, 随着施氮浓度的增加土壤净矿化速率增加, 但是没有发现阈值, 可能的原因, 一是增加的氮降低土壤C:N (王建林等, 2014), 为土壤微生物提供了更加合适的土壤基质(Bai et al., 2011), 适宜的温度和水分会提高微生物种群数量和活动(Rustad et al., 2001; Wang et al., 2006), 促进了土壤中氮的释放; 二是该研究区域属于盐渍化草地, 受养分的限制, 即使添加氮, 养分也比较容易流失, 所以高浓度氮添加促进了土壤净氮矿化速率和植物对土壤有效氮的吸收, 从土壤氮的角度阐明了该研究区域生产力受氮限制.土壤pH影响土壤净氮矿化速率, 有研究表明高pH会提高土壤基质的有效性, 净氮矿化速率会随着pH的增加而增加(Fu et al., 1987).同时有研究表明, 土壤氮矿化速率的变化取决于土壤小气候和物种覆盖的小尺度变化, 这些变化可以影响微生物活动和调节土壤氮矿化(Steltzer & Bowman, 1998; Eviner et al., 2006). ...
Effects of simulated nitrogen deposition on soil net nitrogen mineralization in the meadow steppe of Inner Mongolia, China 2015
Plant and soil responses of an alpine steppe on the Tibetan Plateau to multi-level nitrogen addition 1 2013
... 土壤中的无机氮以铵态氮和硝态氮形式存在, 是植物生长利用的主要养分.草地土壤无机氮含量的高低是由无机氮的输入(如氮添加)、氮的转化及植物吸收和利用共同决定的(Zhang et al., 2012; Liu et al., 2015).我们发现, 随着施氮水平的升高, 土壤中铵态氮、硝态氮和无机氮累积量不断增加, 一方面是由于无机氮的输入, 另一方面无机氮添加促进了土壤的净矿化和净硝化作用(刘碧荣等, 2015; Wang et al., 2015).已有研究发现, 不同水平氮添加对土壤总氮库没有显著响应(Liu et al., 2013; 宋冰, 2016), 但是土壤净氮矿化速率随着施氮浓度的增加而显著上升(文汲等, 2015; 罗亲普等, 2016); 另有研究发现土壤净氮矿化对不同施氮水平存在响应阈值(张璐等, 2009; Chen et al., 2019; 李阳等, 2019), 即土壤净氮矿化速率没有随着施氮浓度的增加而上升, 可能的原因: 长期施氮降低土壤pH, 高氮添加使pH降低得更快, pH降低减少了土壤有机质的可溶性, 胞外酶代谢速率和分解速率降低(文汲等, 2015); 随着土壤中矿质氮含量的增加会影响土壤微生物腐殖质分解酶的产生, 影响了土壤微生物活性, 因此土壤净矿化速率降低.也有研究利用观察植物中标记氮的回收率来进一步验证高氮添加抑制土壤净氮矿化速率(潘庆民等, 2005).我们的研究结果表明, 随着施氮浓度的增加土壤净矿化速率增加, 但是没有发现阈值, 可能的原因, 一是增加的氮降低土壤C:N (王建林等, 2014), 为土壤微生物提供了更加合适的土壤基质(Bai et al., 2011), 适宜的温度和水分会提高微生物种群数量和活动(Rustad et al., 2001; Wang et al., 2006), 促进了土壤中氮的释放; 二是该研究区域属于盐渍化草地, 受养分的限制, 即使添加氮, 养分也比较容易流失, 所以高浓度氮添加促进了土壤净氮矿化速率和植物对土壤有效氮的吸收, 从土壤氮的角度阐明了该研究区域生产力受氮限制.土壤pH影响土壤净氮矿化速率, 有研究表明高pH会提高土壤基质的有效性, 净氮矿化速率会随着pH的增加而增加(Fu et al., 1987).同时有研究表明, 土壤氮矿化速率的变化取决于土壤小气候和物种覆盖的小尺度变化, 这些变化可以影响微生物活动和调节土壤氮矿化(Steltzer & Bowman, 1998; Eviner et al., 2006). ...
氮磷添加对内蒙古温带典型草原净氮矿化的影响 1 2016
... 土壤中的无机氮以铵态氮和硝态氮形式存在, 是植物生长利用的主要养分.草地土壤无机氮含量的高低是由无机氮的输入(如氮添加)、氮的转化及植物吸收和利用共同决定的(Zhang et al., 2012; Liu et al., 2015).我们发现, 随着施氮水平的升高, 土壤中铵态氮、硝态氮和无机氮累积量不断增加, 一方面是由于无机氮的输入, 另一方面无机氮添加促进了土壤的净矿化和净硝化作用(刘碧荣等, 2015; Wang et al., 2015).已有研究发现, 不同水平氮添加对土壤总氮库没有显著响应(Liu et al., 2013; 宋冰, 2016), 但是土壤净氮矿化速率随着施氮浓度的增加而显著上升(文汲等, 2015; 罗亲普等, 2016); 另有研究发现土壤净氮矿化对不同施氮水平存在响应阈值(张璐等, 2009; Chen et al., 2019; 李阳等, 2019), 即土壤净氮矿化速率没有随着施氮浓度的增加而上升, 可能的原因: 长期施氮降低土壤pH, 高氮添加使pH降低得更快, pH降低减少了土壤有机质的可溶性, 胞外酶代谢速率和分解速率降低(文汲等, 2015); 随着土壤中矿质氮含量的增加会影响土壤微生物腐殖质分解酶的产生, 影响了土壤微生物活性, 因此土壤净矿化速率降低.也有研究利用观察植物中标记氮的回收率来进一步验证高氮添加抑制土壤净氮矿化速率(潘庆民等, 2005).我们的研究结果表明, 随着施氮浓度的增加土壤净矿化速率增加, 但是没有发现阈值, 可能的原因, 一是增加的氮降低土壤C:N (王建林等, 2014), 为土壤微生物提供了更加合适的土壤基质(Bai et al., 2011), 适宜的温度和水分会提高微生物种群数量和活动(Rustad et al., 2001; Wang et al., 2006), 促进了土壤中氮的释放; 二是该研究区域属于盐渍化草地, 受养分的限制, 即使添加氮, 养分也比较容易流失, 所以高浓度氮添加促进了土壤净氮矿化速率和植物对土壤有效氮的吸收, 从土壤氮的角度阐明了该研究区域生产力受氮限制.土壤pH影响土壤净氮矿化速率, 有研究表明高pH会提高土壤基质的有效性, 净氮矿化速率会随着pH的增加而增加(Fu et al., 1987).同时有研究表明, 土壤氮矿化速率的变化取决于土壤小气候和物种覆盖的小尺度变化, 这些变化可以影响微生物活动和调节土壤氮矿化(Steltzer & Bowman, 1998; Eviner et al., 2006). ...
氮磷添加对内蒙古温带典型草原净氮矿化的影响 1 2016
... 土壤中的无机氮以铵态氮和硝态氮形式存在, 是植物生长利用的主要养分.草地土壤无机氮含量的高低是由无机氮的输入(如氮添加)、氮的转化及植物吸收和利用共同决定的(Zhang et al., 2012; Liu et al., 2015).我们发现, 随着施氮水平的升高, 土壤中铵态氮、硝态氮和无机氮累积量不断增加, 一方面是由于无机氮的输入, 另一方面无机氮添加促进了土壤的净矿化和净硝化作用(刘碧荣等, 2015; Wang et al., 2015).已有研究发现, 不同水平氮添加对土壤总氮库没有显著响应(Liu et al., 2013; 宋冰, 2016), 但是土壤净氮矿化速率随着施氮浓度的增加而显著上升(文汲等, 2015; 罗亲普等, 2016); 另有研究发现土壤净氮矿化对不同施氮水平存在响应阈值(张璐等, 2009; Chen et al., 2019; 李阳等, 2019), 即土壤净氮矿化速率没有随着施氮浓度的增加而上升, 可能的原因: 长期施氮降低土壤pH, 高氮添加使pH降低得更快, pH降低减少了土壤有机质的可溶性, 胞外酶代谢速率和分解速率降低(文汲等, 2015); 随着土壤中矿质氮含量的增加会影响土壤微生物腐殖质分解酶的产生, 影响了土壤微生物活性, 因此土壤净矿化速率降低.也有研究利用观察植物中标记氮的回收率来进一步验证高氮添加抑制土壤净氮矿化速率(潘庆民等, 2005).我们的研究结果表明, 随着施氮浓度的增加土壤净矿化速率增加, 但是没有发现阈值, 可能的原因, 一是增加的氮降低土壤C:N (王建林等, 2014), 为土壤微生物提供了更加合适的土壤基质(Bai et al., 2011), 适宜的温度和水分会提高微生物种群数量和活动(Rustad et al., 2001; Wang et al., 2006), 促进了土壤中氮的释放; 二是该研究区域属于盐渍化草地, 受养分的限制, 即使添加氮, 养分也比较容易流失, 所以高浓度氮添加促进了土壤净氮矿化速率和植物对土壤有效氮的吸收, 从土壤氮的角度阐明了该研究区域生产力受氮限制.土壤pH影响土壤净氮矿化速率, 有研究表明高pH会提高土壤基质的有效性, 净氮矿化速率会随着pH的增加而增加(Fu et al., 1987).同时有研究表明, 土壤氮矿化速率的变化取决于土壤小气候和物种覆盖的小尺度变化, 这些变化可以影响微生物活动和调节土壤氮矿化(Steltzer & Bowman, 1998; Eviner et al., 2006). ...
The origin, composition and rates of organic nitrogen deposition: a missing piece of the nitrogen cycle? 1 2002
... 氮是植物生长必需的大量元素, 土壤中的氮通常是以有机氮的形式存在, 有机氮必须经过氮矿化过程转变为无机态氮才可被植物吸收利用(王常慧, 2005).土壤氮矿化速率的高低决定土壤氮的有效性, 并影响生态系统生产力.陆地生态系统普遍受到氮限制, 然而20世纪中叶以来, 随着工农业生产和人民生活水平的提高, 大量活性氮(地球大气和生物圈中所有生物、光化学和辐射活性氮化合物)及含氮气体的排放增加(Galloway et al., 2008; Jia et al., 2014), 使得全球范围内的氮沉降不断增加(Neff et al., 2002).氮沉降增加会影响土壤氮矿化过程, 大量研究报道了氮增加对不同类型草地土壤氮矿化的影响, 发现在沙质草地生态系统会显著增加净氮矿化速率和硝化速率(于占源等, 2007); 而在内蒙古羊草草原土壤累积矿化量在较低氮添加水平 (5 g·m-1·a-1)下高于较高氮添加水平(80 g·m-1·a-1) (张璐等, 2009), 在内蒙古草甸草原的研究中也发现, 在氮添加水平为20 g·m-1·a-1时的土壤净氮矿化速率大于50 g·m-1·a-1添加水平(李阳等, 2019), 表明氮矿化速率并不是随着氮添加水平增加而不断提高, 而是存在对不同水平氮添加的响应阈值; 同时有研究发现氮添加会降低(Aber & Magill, 2004)土壤氮矿化速率或者没有影响(Liu et al., 2015), 这些不同的结果反映了不同生态系统土壤氮循环对氮输入响应的差异.但是截至目前, 盐渍化草地土壤净氮矿化速率对氮沉降响应的研究较少, 已有的研究表明外源氮的输入通过影响土壤微生物的活性对土壤净氮矿化速率(Zhang et al., 2013)产生影响; 盐渍化草地高的土壤pH影响土壤微生物的群落结构与功能(Chen et al., 2019).因此对盐渍化草地土壤氮转化的深入研究对于盐渍化草地的管理具有重要的意义. ...
氮素对内蒙古典型草原羊草种群的影响 1 2005
... 土壤中的无机氮以铵态氮和硝态氮形式存在, 是植物生长利用的主要养分.草地土壤无机氮含量的高低是由无机氮的输入(如氮添加)、氮的转化及植物吸收和利用共同决定的(Zhang et al., 2012; Liu et al., 2015).我们发现, 随着施氮水平的升高, 土壤中铵态氮、硝态氮和无机氮累积量不断增加, 一方面是由于无机氮的输入, 另一方面无机氮添加促进了土壤的净矿化和净硝化作用(刘碧荣等, 2015; Wang et al., 2015).已有研究发现, 不同水平氮添加对土壤总氮库没有显著响应(Liu et al., 2013; 宋冰, 2016), 但是土壤净氮矿化速率随着施氮浓度的增加而显著上升(文汲等, 2015; 罗亲普等, 2016); 另有研究发现土壤净氮矿化对不同施氮水平存在响应阈值(张璐等, 2009; Chen et al., 2019; 李阳等, 2019), 即土壤净氮矿化速率没有随着施氮浓度的增加而上升, 可能的原因: 长期施氮降低土壤pH, 高氮添加使pH降低得更快, pH降低减少了土壤有机质的可溶性, 胞外酶代谢速率和分解速率降低(文汲等, 2015); 随着土壤中矿质氮含量的增加会影响土壤微生物腐殖质分解酶的产生, 影响了土壤微生物活性, 因此土壤净矿化速率降低.也有研究利用观察植物中标记氮的回收率来进一步验证高氮添加抑制土壤净氮矿化速率(潘庆民等, 2005).我们的研究结果表明, 随着施氮浓度的增加土壤净矿化速率增加, 但是没有发现阈值, 可能的原因, 一是增加的氮降低土壤C:N (王建林等, 2014), 为土壤微生物提供了更加合适的土壤基质(Bai et al., 2011), 适宜的温度和水分会提高微生物种群数量和活动(Rustad et al., 2001; Wang et al., 2006), 促进了土壤中氮的释放; 二是该研究区域属于盐渍化草地, 受养分的限制, 即使添加氮, 养分也比较容易流失, 所以高浓度氮添加促进了土壤净氮矿化速率和植物对土壤有效氮的吸收, 从土壤氮的角度阐明了该研究区域生产力受氮限制.土壤pH影响土壤净氮矿化速率, 有研究表明高pH会提高土壤基质的有效性, 净氮矿化速率会随着pH的增加而增加(Fu et al., 1987).同时有研究表明, 土壤氮矿化速率的变化取决于土壤小气候和物种覆盖的小尺度变化, 这些变化可以影响微生物活动和调节土壤氮矿化(Steltzer & Bowman, 1998; Eviner et al., 2006). ...
氮素对内蒙古典型草原羊草种群的影响 1 2005
... 土壤中的无机氮以铵态氮和硝态氮形式存在, 是植物生长利用的主要养分.草地土壤无机氮含量的高低是由无机氮的输入(如氮添加)、氮的转化及植物吸收和利用共同决定的(Zhang et al., 2012; Liu et al., 2015).我们发现, 随着施氮水平的升高, 土壤中铵态氮、硝态氮和无机氮累积量不断增加, 一方面是由于无机氮的输入, 另一方面无机氮添加促进了土壤的净矿化和净硝化作用(刘碧荣等, 2015; Wang et al., 2015).已有研究发现, 不同水平氮添加对土壤总氮库没有显著响应(Liu et al., 2013; 宋冰, 2016), 但是土壤净氮矿化速率随着施氮浓度的增加而显著上升(文汲等, 2015; 罗亲普等, 2016); 另有研究发现土壤净氮矿化对不同施氮水平存在响应阈值(张璐等, 2009; Chen et al., 2019; 李阳等, 2019), 即土壤净氮矿化速率没有随着施氮浓度的增加而上升, 可能的原因: 长期施氮降低土壤pH, 高氮添加使pH降低得更快, pH降低减少了土壤有机质的可溶性, 胞外酶代谢速率和分解速率降低(文汲等, 2015); 随着土壤中矿质氮含量的增加会影响土壤微生物腐殖质分解酶的产生, 影响了土壤微生物活性, 因此土壤净矿化速率降低.也有研究利用观察植物中标记氮的回收率来进一步验证高氮添加抑制土壤净氮矿化速率(潘庆民等, 2005).我们的研究结果表明, 随着施氮浓度的增加土壤净矿化速率增加, 但是没有发现阈值, 可能的原因, 一是增加的氮降低土壤C:N (王建林等, 2014), 为土壤微生物提供了更加合适的土壤基质(Bai et al., 2011), 适宜的温度和水分会提高微生物种群数量和活动(Rustad et al., 2001; Wang et al., 2006), 促进了土壤中氮的释放; 二是该研究区域属于盐渍化草地, 受养分的限制, 即使添加氮, 养分也比较容易流失, 所以高浓度氮添加促进了土壤净氮矿化速率和植物对土壤有效氮的吸收, 从土壤氮的角度阐明了该研究区域生产力受氮限制.土壤pH影响土壤净氮矿化速率, 有研究表明高pH会提高土壤基质的有效性, 净氮矿化速率会随着pH的增加而增加(Fu et al., 1987).同时有研究表明, 土壤氮矿化速率的变化取决于土壤小气候和物种覆盖的小尺度变化, 这些变化可以影响微生物活动和调节土壤氮矿化(Steltzer & Bowman, 1998; Eviner et al., 2006). ...
A meta-analysis of the response of soil respiration, net nitrogen mineralization, and aboveground plant growth to experimental ecosystem warming 1 2001
... 土壤中的无机氮以铵态氮和硝态氮形式存在, 是植物生长利用的主要养分.草地土壤无机氮含量的高低是由无机氮的输入(如氮添加)、氮的转化及植物吸收和利用共同决定的(Zhang et al., 2012; Liu et al., 2015).我们发现, 随着施氮水平的升高, 土壤中铵态氮、硝态氮和无机氮累积量不断增加, 一方面是由于无机氮的输入, 另一方面无机氮添加促进了土壤的净矿化和净硝化作用(刘碧荣等, 2015; Wang et al., 2015).已有研究发现, 不同水平氮添加对土壤总氮库没有显著响应(Liu et al., 2013; 宋冰, 2016), 但是土壤净氮矿化速率随着施氮浓度的增加而显著上升(文汲等, 2015; 罗亲普等, 2016); 另有研究发现土壤净氮矿化对不同施氮水平存在响应阈值(张璐等, 2009; Chen et al., 2019; 李阳等, 2019), 即土壤净氮矿化速率没有随着施氮浓度的增加而上升, 可能的原因: 长期施氮降低土壤pH, 高氮添加使pH降低得更快, pH降低减少了土壤有机质的可溶性, 胞外酶代谢速率和分解速率降低(文汲等, 2015); 随着土壤中矿质氮含量的增加会影响土壤微生物腐殖质分解酶的产生, 影响了土壤微生物活性, 因此土壤净矿化速率降低.也有研究利用观察植物中标记氮的回收率来进一步验证高氮添加抑制土壤净氮矿化速率(潘庆民等, 2005).我们的研究结果表明, 随着施氮浓度的增加土壤净矿化速率增加, 但是没有发现阈值, 可能的原因, 一是增加的氮降低土壤C:N (王建林等, 2014), 为土壤微生物提供了更加合适的土壤基质(Bai et al., 2011), 适宜的温度和水分会提高微生物种群数量和活动(Rustad et al., 2001; Wang et al., 2006), 促进了土壤中氮的释放; 二是该研究区域属于盐渍化草地, 受养分的限制, 即使添加氮, 养分也比较容易流失, 所以高浓度氮添加促进了土壤净氮矿化速率和植物对土壤有效氮的吸收, 从土壤氮的角度阐明了该研究区域生产力受氮限制.土壤pH影响土壤净氮矿化速率, 有研究表明高pH会提高土壤基质的有效性, 净氮矿化速率会随着pH的增加而增加(Fu et al., 1987).同时有研究表明, 土壤氮矿化速率的变化取决于土壤小气候和物种覆盖的小尺度变化, 这些变化可以影响微生物活动和调节土壤氮矿化(Steltzer & Bowman, 1998; Eviner et al., 2006). ...
1 2016
... 土壤中的无机氮以铵态氮和硝态氮形式存在, 是植物生长利用的主要养分.草地土壤无机氮含量的高低是由无机氮的输入(如氮添加)、氮的转化及植物吸收和利用共同决定的(Zhang et al., 2012; Liu et al., 2015).我们发现, 随着施氮水平的升高, 土壤中铵态氮、硝态氮和无机氮累积量不断增加, 一方面是由于无机氮的输入, 另一方面无机氮添加促进了土壤的净矿化和净硝化作用(刘碧荣等, 2015; Wang et al., 2015).已有研究发现, 不同水平氮添加对土壤总氮库没有显著响应(Liu et al., 2013; 宋冰, 2016), 但是土壤净氮矿化速率随着施氮浓度的增加而显著上升(文汲等, 2015; 罗亲普等, 2016); 另有研究发现土壤净氮矿化对不同施氮水平存在响应阈值(张璐等, 2009; Chen et al., 2019; 李阳等, 2019), 即土壤净氮矿化速率没有随着施氮浓度的增加而上升, 可能的原因: 长期施氮降低土壤pH, 高氮添加使pH降低得更快, pH降低减少了土壤有机质的可溶性, 胞外酶代谢速率和分解速率降低(文汲等, 2015); 随着土壤中矿质氮含量的增加会影响土壤微生物腐殖质分解酶的产生, 影响了土壤微生物活性, 因此土壤净矿化速率降低.也有研究利用观察植物中标记氮的回收率来进一步验证高氮添加抑制土壤净氮矿化速率(潘庆民等, 2005).我们的研究结果表明, 随着施氮浓度的增加土壤净矿化速率增加, 但是没有发现阈值, 可能的原因, 一是增加的氮降低土壤C:N (王建林等, 2014), 为土壤微生物提供了更加合适的土壤基质(Bai et al., 2011), 适宜的温度和水分会提高微生物种群数量和活动(Rustad et al., 2001; Wang et al., 2006), 促进了土壤中氮的释放; 二是该研究区域属于盐渍化草地, 受养分的限制, 即使添加氮, 养分也比较容易流失, 所以高浓度氮添加促进了土壤净氮矿化速率和植物对土壤有效氮的吸收, 从土壤氮的角度阐明了该研究区域生产力受氮限制.土壤pH影响土壤净氮矿化速率, 有研究表明高pH会提高土壤基质的有效性, 净氮矿化速率会随着pH的增加而增加(Fu et al., 1987).同时有研究表明, 土壤氮矿化速率的变化取决于土壤小气候和物种覆盖的小尺度变化, 这些变化可以影响微生物活动和调节土壤氮矿化(Steltzer & Bowman, 1998; Eviner et al., 2006). ...
1 2016
... 土壤中的无机氮以铵态氮和硝态氮形式存在, 是植物生长利用的主要养分.草地土壤无机氮含量的高低是由无机氮的输入(如氮添加)、氮的转化及植物吸收和利用共同决定的(Zhang et al., 2012; Liu et al., 2015).我们发现, 随着施氮水平的升高, 土壤中铵态氮、硝态氮和无机氮累积量不断增加, 一方面是由于无机氮的输入, 另一方面无机氮添加促进了土壤的净矿化和净硝化作用(刘碧荣等, 2015; Wang et al., 2015).已有研究发现, 不同水平氮添加对土壤总氮库没有显著响应(Liu et al., 2013; 宋冰, 2016), 但是土壤净氮矿化速率随着施氮浓度的增加而显著上升(文汲等, 2015; 罗亲普等, 2016); 另有研究发现土壤净氮矿化对不同施氮水平存在响应阈值(张璐等, 2009; Chen et al., 2019; 李阳等, 2019), 即土壤净氮矿化速率没有随着施氮浓度的增加而上升, 可能的原因: 长期施氮降低土壤pH, 高氮添加使pH降低得更快, pH降低减少了土壤有机质的可溶性, 胞外酶代谢速率和分解速率降低(文汲等, 2015); 随着土壤中矿质氮含量的增加会影响土壤微生物腐殖质分解酶的产生, 影响了土壤微生物活性, 因此土壤净矿化速率降低.也有研究利用观察植物中标记氮的回收率来进一步验证高氮添加抑制土壤净氮矿化速率(潘庆民等, 2005).我们的研究结果表明, 随着施氮浓度的增加土壤净矿化速率增加, 但是没有发现阈值, 可能的原因, 一是增加的氮降低土壤C:N (王建林等, 2014), 为土壤微生物提供了更加合适的土壤基质(Bai et al., 2011), 适宜的温度和水分会提高微生物种群数量和活动(Rustad et al., 2001; Wang et al., 2006), 促进了土壤中氮的释放; 二是该研究区域属于盐渍化草地, 受养分的限制, 即使添加氮, 养分也比较容易流失, 所以高浓度氮添加促进了土壤净氮矿化速率和植物对土壤有效氮的吸收, 从土壤氮的角度阐明了该研究区域生产力受氮限制.土壤pH影响土壤净氮矿化速率, 有研究表明高pH会提高土壤基质的有效性, 净氮矿化速率会随着pH的增加而增加(Fu et al., 1987).同时有研究表明, 土壤氮矿化速率的变化取决于土壤小气候和物种覆盖的小尺度变化, 这些变化可以影响微生物活动和调节土壤氮矿化(Steltzer & Bowman, 1998; Eviner et al., 2006). ...
Differential influence of plant species on soil nitrogen transformations within moist meadow alpine tundra 1 1998
... 土壤中的无机氮以铵态氮和硝态氮形式存在, 是植物生长利用的主要养分.草地土壤无机氮含量的高低是由无机氮的输入(如氮添加)、氮的转化及植物吸收和利用共同决定的(Zhang et al., 2012; Liu et al., 2015).我们发现, 随着施氮水平的升高, 土壤中铵态氮、硝态氮和无机氮累积量不断增加, 一方面是由于无机氮的输入, 另一方面无机氮添加促进了土壤的净矿化和净硝化作用(刘碧荣等, 2015; Wang et al., 2015).已有研究发现, 不同水平氮添加对土壤总氮库没有显著响应(Liu et al., 2013; 宋冰, 2016), 但是土壤净氮矿化速率随着施氮浓度的增加而显著上升(文汲等, 2015; 罗亲普等, 2016); 另有研究发现土壤净氮矿化对不同施氮水平存在响应阈值(张璐等, 2009; Chen et al., 2019; 李阳等, 2019), 即土壤净氮矿化速率没有随着施氮浓度的增加而上升, 可能的原因: 长期施氮降低土壤pH, 高氮添加使pH降低得更快, pH降低减少了土壤有机质的可溶性, 胞外酶代谢速率和分解速率降低(文汲等, 2015); 随着土壤中矿质氮含量的增加会影响土壤微生物腐殖质分解酶的产生, 影响了土壤微生物活性, 因此土壤净矿化速率降低.也有研究利用观察植物中标记氮的回收率来进一步验证高氮添加抑制土壤净氮矿化速率(潘庆民等, 2005).我们的研究结果表明, 随着施氮浓度的增加土壤净矿化速率增加, 但是没有发现阈值, 可能的原因, 一是增加的氮降低土壤C:N (王建林等, 2014), 为土壤微生物提供了更加合适的土壤基质(Bai et al., 2011), 适宜的温度和水分会提高微生物种群数量和活动(Rustad et al., 2001; Wang et al., 2006), 促进了土壤中氮的释放; 二是该研究区域属于盐渍化草地, 受养分的限制, 即使添加氮, 养分也比较容易流失, 所以高浓度氮添加促进了土壤净氮矿化速率和植物对土壤有效氮的吸收, 从土壤氮的角度阐明了该研究区域生产力受氮限制.土壤pH影响土壤净氮矿化速率, 有研究表明高pH会提高土壤基质的有效性, 净氮矿化速率会随着pH的增加而增加(Fu et al., 1987).同时有研究表明, 土壤氮矿化速率的变化取决于土壤小气候和物种覆盖的小尺度变化, 这些变化可以影响微生物活动和调节土壤氮矿化(Steltzer & Bowman, 1998; Eviner et al., 2006). ...
Nitrogen addition and mowing affect microbial nitrogen transformations in a C 4 grassland in northern China 1 2015
... 土壤中的无机氮以铵态氮和硝态氮形式存在, 是植物生长利用的主要养分.草地土壤无机氮含量的高低是由无机氮的输入(如氮添加)、氮的转化及植物吸收和利用共同决定的(Zhang et al., 2012; Liu et al., 2015).我们发现, 随着施氮水平的升高, 土壤中铵态氮、硝态氮和无机氮累积量不断增加, 一方面是由于无机氮的输入, 另一方面无机氮添加促进了土壤的净矿化和净硝化作用(刘碧荣等, 2015; Wang et al., 2015).已有研究发现, 不同水平氮添加对土壤总氮库没有显著响应(Liu et al., 2013; 宋冰, 2016), 但是土壤净氮矿化速率随着施氮浓度的增加而显著上升(文汲等, 2015; 罗亲普等, 2016); 另有研究发现土壤净氮矿化对不同施氮水平存在响应阈值(张璐等, 2009; Chen et al., 2019; 李阳等, 2019), 即土壤净氮矿化速率没有随着施氮浓度的增加而上升, 可能的原因: 长期施氮降低土壤pH, 高氮添加使pH降低得更快, pH降低减少了土壤有机质的可溶性, 胞外酶代谢速率和分解速率降低(文汲等, 2015); 随着土壤中矿质氮含量的增加会影响土壤微生物腐殖质分解酶的产生, 影响了土壤微生物活性, 因此土壤净矿化速率降低.也有研究利用观察植物中标记氮的回收率来进一步验证高氮添加抑制土壤净氮矿化速率(潘庆民等, 2005).我们的研究结果表明, 随着施氮浓度的增加土壤净矿化速率增加, 但是没有发现阈值, 可能的原因, 一是增加的氮降低土壤C:N (王建林等, 2014), 为土壤微生物提供了更加合适的土壤基质(Bai et al., 2011), 适宜的温度和水分会提高微生物种群数量和活动(Rustad et al., 2001; Wang et al., 2006), 促进了土壤中氮的释放; 二是该研究区域属于盐渍化草地, 受养分的限制, 即使添加氮, 养分也比较容易流失, 所以高浓度氮添加促进了土壤净氮矿化速率和植物对土壤有效氮的吸收, 从土壤氮的角度阐明了该研究区域生产力受氮限制.土壤pH影响土壤净氮矿化速率, 有研究表明高pH会提高土壤基质的有效性, 净氮矿化速率会随着pH的增加而增加(Fu et al., 1987).同时有研究表明, 土壤氮矿化速率的变化取决于土壤小气候和物种覆盖的小尺度变化, 这些变化可以影响微生物活动和调节土壤氮矿化(Steltzer & Bowman, 1998; Eviner et al., 2006). ...
Temperature and soil moisture interactively affected soil net N mineralization in temperate grassland in Northern China 1 2006
... 土壤中的无机氮以铵态氮和硝态氮形式存在, 是植物生长利用的主要养分.草地土壤无机氮含量的高低是由无机氮的输入(如氮添加)、氮的转化及植物吸收和利用共同决定的(Zhang et al., 2012; Liu et al., 2015).我们发现, 随着施氮水平的升高, 土壤中铵态氮、硝态氮和无机氮累积量不断增加, 一方面是由于无机氮的输入, 另一方面无机氮添加促进了土壤的净矿化和净硝化作用(刘碧荣等, 2015; Wang et al., 2015).已有研究发现, 不同水平氮添加对土壤总氮库没有显著响应(Liu et al., 2013; 宋冰, 2016), 但是土壤净氮矿化速率随着施氮浓度的增加而显著上升(文汲等, 2015; 罗亲普等, 2016); 另有研究发现土壤净氮矿化对不同施氮水平存在响应阈值(张璐等, 2009; Chen et al., 2019; 李阳等, 2019), 即土壤净氮矿化速率没有随着施氮浓度的增加而上升, 可能的原因: 长期施氮降低土壤pH, 高氮添加使pH降低得更快, pH降低减少了土壤有机质的可溶性, 胞外酶代谢速率和分解速率降低(文汲等, 2015); 随着土壤中矿质氮含量的增加会影响土壤微生物腐殖质分解酶的产生, 影响了土壤微生物活性, 因此土壤净矿化速率降低.也有研究利用观察植物中标记氮的回收率来进一步验证高氮添加抑制土壤净氮矿化速率(潘庆民等, 2005).我们的研究结果表明, 随着施氮浓度的增加土壤净矿化速率增加, 但是没有发现阈值, 可能的原因, 一是增加的氮降低土壤C:N (王建林等, 2014), 为土壤微生物提供了更加合适的土壤基质(Bai et al., 2011), 适宜的温度和水分会提高微生物种群数量和活动(Rustad et al., 2001; Wang et al., 2006), 促进了土壤中氮的释放; 二是该研究区域属于盐渍化草地, 受养分的限制, 即使添加氮, 养分也比较容易流失, 所以高浓度氮添加促进了土壤净氮矿化速率和植物对土壤有效氮的吸收, 从土壤氮的角度阐明了该研究区域生产力受氮限制.土壤pH影响土壤净氮矿化速率, 有研究表明高pH会提高土壤基质的有效性, 净氮矿化速率会随着pH的增加而增加(Fu et al., 1987).同时有研究表明, 土壤氮矿化速率的变化取决于土壤小气候和物种覆盖的小尺度变化, 这些变化可以影响微生物活动和调节土壤氮矿化(Steltzer & Bowman, 1998; Eviner et al., 2006). ...
青藏高原高寒草原生态系统土壤碳氮比的分布特征 1 2014
... 土壤中的无机氮以铵态氮和硝态氮形式存在, 是植物生长利用的主要养分.草地土壤无机氮含量的高低是由无机氮的输入(如氮添加)、氮的转化及植物吸收和利用共同决定的(Zhang et al., 2012; Liu et al., 2015).我们发现, 随着施氮水平的升高, 土壤中铵态氮、硝态氮和无机氮累积量不断增加, 一方面是由于无机氮的输入, 另一方面无机氮添加促进了土壤的净矿化和净硝化作用(刘碧荣等, 2015; Wang et al., 2015).已有研究发现, 不同水平氮添加对土壤总氮库没有显著响应(Liu et al., 2013; 宋冰, 2016), 但是土壤净氮矿化速率随着施氮浓度的增加而显著上升(文汲等, 2015; 罗亲普等, 2016); 另有研究发现土壤净氮矿化对不同施氮水平存在响应阈值(张璐等, 2009; Chen et al., 2019; 李阳等, 2019), 即土壤净氮矿化速率没有随着施氮浓度的增加而上升, 可能的原因: 长期施氮降低土壤pH, 高氮添加使pH降低得更快, pH降低减少了土壤有机质的可溶性, 胞外酶代谢速率和分解速率降低(文汲等, 2015); 随着土壤中矿质氮含量的增加会影响土壤微生物腐殖质分解酶的产生, 影响了土壤微生物活性, 因此土壤净矿化速率降低.也有研究利用观察植物中标记氮的回收率来进一步验证高氮添加抑制土壤净氮矿化速率(潘庆民等, 2005).我们的研究结果表明, 随着施氮浓度的增加土壤净矿化速率增加, 但是没有发现阈值, 可能的原因, 一是增加的氮降低土壤C:N (王建林等, 2014), 为土壤微生物提供了更加合适的土壤基质(Bai et al., 2011), 适宜的温度和水分会提高微生物种群数量和活动(Rustad et al., 2001; Wang et al., 2006), 促进了土壤中氮的释放; 二是该研究区域属于盐渍化草地, 受养分的限制, 即使添加氮, 养分也比较容易流失, 所以高浓度氮添加促进了土壤净氮矿化速率和植物对土壤有效氮的吸收, 从土壤氮的角度阐明了该研究区域生产力受氮限制.土壤pH影响土壤净氮矿化速率, 有研究表明高pH会提高土壤基质的有效性, 净氮矿化速率会随着pH的增加而增加(Fu et al., 1987).同时有研究表明, 土壤氮矿化速率的变化取决于土壤小气候和物种覆盖的小尺度变化, 这些变化可以影响微生物活动和调节土壤氮矿化(Steltzer & Bowman, 1998; Eviner et al., 2006). ...
青藏高原高寒草原生态系统土壤碳氮比的分布特征 1 2014
... 土壤中的无机氮以铵态氮和硝态氮形式存在, 是植物生长利用的主要养分.草地土壤无机氮含量的高低是由无机氮的输入(如氮添加)、氮的转化及植物吸收和利用共同决定的(Zhang et al., 2012; Liu et al., 2015).我们发现, 随着施氮水平的升高, 土壤中铵态氮、硝态氮和无机氮累积量不断增加, 一方面是由于无机氮的输入, 另一方面无机氮添加促进了土壤的净矿化和净硝化作用(刘碧荣等, 2015; Wang et al., 2015).已有研究发现, 不同水平氮添加对土壤总氮库没有显著响应(Liu et al., 2013; 宋冰, 2016), 但是土壤净氮矿化速率随着施氮浓度的增加而显著上升(文汲等, 2015; 罗亲普等, 2016); 另有研究发现土壤净氮矿化对不同施氮水平存在响应阈值(张璐等, 2009; Chen et al., 2019; 李阳等, 2019), 即土壤净氮矿化速率没有随着施氮浓度的增加而上升, 可能的原因: 长期施氮降低土壤pH, 高氮添加使pH降低得更快, pH降低减少了土壤有机质的可溶性, 胞外酶代谢速率和分解速率降低(文汲等, 2015); 随着土壤中矿质氮含量的增加会影响土壤微生物腐殖质分解酶的产生, 影响了土壤微生物活性, 因此土壤净矿化速率降低.也有研究利用观察植物中标记氮的回收率来进一步验证高氮添加抑制土壤净氮矿化速率(潘庆民等, 2005).我们的研究结果表明, 随着施氮浓度的增加土壤净矿化速率增加, 但是没有发现阈值, 可能的原因, 一是增加的氮降低土壤C:N (王建林等, 2014), 为土壤微生物提供了更加合适的土壤基质(Bai et al., 2011), 适宜的温度和水分会提高微生物种群数量和活动(Rustad et al., 2001; Wang et al., 2006), 促进了土壤中氮的释放; 二是该研究区域属于盐渍化草地, 受养分的限制, 即使添加氮, 养分也比较容易流失, 所以高浓度氮添加促进了土壤净氮矿化速率和植物对土壤有效氮的吸收, 从土壤氮的角度阐明了该研究区域生产力受氮限制.土壤pH影响土壤净氮矿化速率, 有研究表明高pH会提高土壤基质的有效性, 净氮矿化速率会随着pH的增加而增加(Fu et al., 1987).同时有研究表明, 土壤氮矿化速率的变化取决于土壤小气候和物种覆盖的小尺度变化, 这些变化可以影响微生物活动和调节土壤氮矿化(Steltzer & Bowman, 1998; Eviner et al., 2006). ...
施氮对亚热带樟树人工林土壤氮矿化的影响 2 2015
... 土壤中的无机氮以铵态氮和硝态氮形式存在, 是植物生长利用的主要养分.草地土壤无机氮含量的高低是由无机氮的输入(如氮添加)、氮的转化及植物吸收和利用共同决定的(Zhang et al., 2012; Liu et al., 2015).我们发现, 随着施氮水平的升高, 土壤中铵态氮、硝态氮和无机氮累积量不断增加, 一方面是由于无机氮的输入, 另一方面无机氮添加促进了土壤的净矿化和净硝化作用(刘碧荣等, 2015; Wang et al., 2015).已有研究发现, 不同水平氮添加对土壤总氮库没有显著响应(Liu et al., 2013; 宋冰, 2016), 但是土壤净氮矿化速率随着施氮浓度的增加而显著上升(文汲等, 2015; 罗亲普等, 2016); 另有研究发现土壤净氮矿化对不同施氮水平存在响应阈值(张璐等, 2009; Chen et al., 2019; 李阳等, 2019), 即土壤净氮矿化速率没有随着施氮浓度的增加而上升, 可能的原因: 长期施氮降低土壤pH, 高氮添加使pH降低得更快, pH降低减少了土壤有机质的可溶性, 胞外酶代谢速率和分解速率降低(文汲等, 2015); 随着土壤中矿质氮含量的增加会影响土壤微生物腐殖质分解酶的产生, 影响了土壤微生物活性, 因此土壤净矿化速率降低.也有研究利用观察植物中标记氮的回收率来进一步验证高氮添加抑制土壤净氮矿化速率(潘庆民等, 2005).我们的研究结果表明, 随着施氮浓度的增加土壤净矿化速率增加, 但是没有发现阈值, 可能的原因, 一是增加的氮降低土壤C:N (王建林等, 2014), 为土壤微生物提供了更加合适的土壤基质(Bai et al., 2011), 适宜的温度和水分会提高微生物种群数量和活动(Rustad et al., 2001; Wang et al., 2006), 促进了土壤中氮的释放; 二是该研究区域属于盐渍化草地, 受养分的限制, 即使添加氮, 养分也比较容易流失, 所以高浓度氮添加促进了土壤净氮矿化速率和植物对土壤有效氮的吸收, 从土壤氮的角度阐明了该研究区域生产力受氮限制.土壤pH影响土壤净氮矿化速率, 有研究表明高pH会提高土壤基质的有效性, 净氮矿化速率会随着pH的增加而增加(Fu et al., 1987).同时有研究表明, 土壤氮矿化速率的变化取决于土壤小气候和物种覆盖的小尺度变化, 这些变化可以影响微生物活动和调节土壤氮矿化(Steltzer & Bowman, 1998; Eviner et al., 2006). ...
... ), 即土壤净氮矿化速率没有随着施氮浓度的增加而上升, 可能的原因: 长期施氮降低土壤pH, 高氮添加使pH降低得更快, pH降低减少了土壤有机质的可溶性, 胞外酶代谢速率和分解速率降低(文汲等, 2015); 随着土壤中矿质氮含量的增加会影响土壤微生物腐殖质分解酶的产生, 影响了土壤微生物活性, 因此土壤净矿化速率降低.也有研究利用观察植物中标记氮的回收率来进一步验证高氮添加抑制土壤净氮矿化速率(潘庆民等, 2005).我们的研究结果表明, 随着施氮浓度的增加土壤净矿化速率增加, 但是没有发现阈值, 可能的原因, 一是增加的氮降低土壤C:N (王建林等, 2014), 为土壤微生物提供了更加合适的土壤基质(Bai et al., 2011), 适宜的温度和水分会提高微生物种群数量和活动(Rustad et al., 2001; Wang et al., 2006), 促进了土壤中氮的释放; 二是该研究区域属于盐渍化草地, 受养分的限制, 即使添加氮, 养分也比较容易流失, 所以高浓度氮添加促进了土壤净氮矿化速率和植物对土壤有效氮的吸收, 从土壤氮的角度阐明了该研究区域生产力受氮限制.土壤pH影响土壤净氮矿化速率, 有研究表明高pH会提高土壤基质的有效性, 净氮矿化速率会随着pH的增加而增加(Fu et al., 1987).同时有研究表明, 土壤氮矿化速率的变化取决于土壤小气候和物种覆盖的小尺度变化, 这些变化可以影响微生物活动和调节土壤氮矿化(Steltzer & Bowman, 1998; Eviner et al., 2006). ...
施氮对亚热带樟树人工林土壤氮矿化的影响 2 2015
... 土壤中的无机氮以铵态氮和硝态氮形式存在, 是植物生长利用的主要养分.草地土壤无机氮含量的高低是由无机氮的输入(如氮添加)、氮的转化及植物吸收和利用共同决定的(Zhang et al., 2012; Liu et al., 2015).我们发现, 随着施氮水平的升高, 土壤中铵态氮、硝态氮和无机氮累积量不断增加, 一方面是由于无机氮的输入, 另一方面无机氮添加促进了土壤的净矿化和净硝化作用(刘碧荣等, 2015; Wang et al., 2015).已有研究发现, 不同水平氮添加对土壤总氮库没有显著响应(Liu et al., 2013; 宋冰, 2016), 但是土壤净氮矿化速率随着施氮浓度的增加而显著上升(文汲等, 2015; 罗亲普等, 2016); 另有研究发现土壤净氮矿化对不同施氮水平存在响应阈值(张璐等, 2009; Chen et al., 2019; 李阳等, 2019), 即土壤净氮矿化速率没有随着施氮浓度的增加而上升, 可能的原因: 长期施氮降低土壤pH, 高氮添加使pH降低得更快, pH降低减少了土壤有机质的可溶性, 胞外酶代谢速率和分解速率降低(文汲等, 2015); 随着土壤中矿质氮含量的增加会影响土壤微生物腐殖质分解酶的产生, 影响了土壤微生物活性, 因此土壤净矿化速率降低.也有研究利用观察植物中标记氮的回收率来进一步验证高氮添加抑制土壤净氮矿化速率(潘庆民等, 2005).我们的研究结果表明, 随着施氮浓度的增加土壤净矿化速率增加, 但是没有发现阈值, 可能的原因, 一是增加的氮降低土壤C:N (王建林等, 2014), 为土壤微生物提供了更加合适的土壤基质(Bai et al., 2011), 适宜的温度和水分会提高微生物种群数量和活动(Rustad et al., 2001; Wang et al., 2006), 促进了土壤中氮的释放; 二是该研究区域属于盐渍化草地, 受养分的限制, 即使添加氮, 养分也比较容易流失, 所以高浓度氮添加促进了土壤净氮矿化速率和植物对土壤有效氮的吸收, 从土壤氮的角度阐明了该研究区域生产力受氮限制.土壤pH影响土壤净氮矿化速率, 有研究表明高pH会提高土壤基质的有效性, 净氮矿化速率会随着pH的增加而增加(Fu et al., 1987).同时有研究表明, 土壤氮矿化速率的变化取决于土壤小气候和物种覆盖的小尺度变化, 这些变化可以影响微生物活动和调节土壤氮矿化(Steltzer & Bowman, 1998; Eviner et al., 2006). ...
... ), 即土壤净氮矿化速率没有随着施氮浓度的增加而上升, 可能的原因: 长期施氮降低土壤pH, 高氮添加使pH降低得更快, pH降低减少了土壤有机质的可溶性, 胞外酶代谢速率和分解速率降低(文汲等, 2015); 随着土壤中矿质氮含量的增加会影响土壤微生物腐殖质分解酶的产生, 影响了土壤微生物活性, 因此土壤净矿化速率降低.也有研究利用观察植物中标记氮的回收率来进一步验证高氮添加抑制土壤净氮矿化速率(潘庆民等, 2005).我们的研究结果表明, 随着施氮浓度的增加土壤净矿化速率增加, 但是没有发现阈值, 可能的原因, 一是增加的氮降低土壤C:N (王建林等, 2014), 为土壤微生物提供了更加合适的土壤基质(Bai et al., 2011), 适宜的温度和水分会提高微生物种群数量和活动(Rustad et al., 2001; Wang et al., 2006), 促进了土壤中氮的释放; 二是该研究区域属于盐渍化草地, 受养分的限制, 即使添加氮, 养分也比较容易流失, 所以高浓度氮添加促进了土壤净氮矿化速率和植物对土壤有效氮的吸收, 从土壤氮的角度阐明了该研究区域生产力受氮限制.土壤pH影响土壤净氮矿化速率, 有研究表明高pH会提高土壤基质的有效性, 净氮矿化速率会随着pH的增加而增加(Fu et al., 1987).同时有研究表明, 土壤氮矿化速率的变化取决于土壤小气候和物种覆盖的小尺度变化, 这些变化可以影响微生物活动和调节土壤氮矿化(Steltzer & Bowman, 1998; Eviner et al., 2006). ...
添加氮素对沙质草地土壤氮素有效性的影响 1 2007
... 氮是植物生长必需的大量元素, 土壤中的氮通常是以有机氮的形式存在, 有机氮必须经过氮矿化过程转变为无机态氮才可被植物吸收利用(王常慧, 2005).土壤氮矿化速率的高低决定土壤氮的有效性, 并影响生态系统生产力.陆地生态系统普遍受到氮限制, 然而20世纪中叶以来, 随着工农业生产和人民生活水平的提高, 大量活性氮(地球大气和生物圈中所有生物、光化学和辐射活性氮化合物)及含氮气体的排放增加(Galloway et al., 2008; Jia et al., 2014), 使得全球范围内的氮沉降不断增加(Neff et al., 2002).氮沉降增加会影响土壤氮矿化过程, 大量研究报道了氮增加对不同类型草地土壤氮矿化的影响, 发现在沙质草地生态系统会显著增加净氮矿化速率和硝化速率(于占源等, 2007); 而在内蒙古羊草草原土壤累积矿化量在较低氮添加水平 (5 g·m-1·a-1)下高于较高氮添加水平(80 g·m-1·a-1) (张璐等, 2009), 在内蒙古草甸草原的研究中也发现, 在氮添加水平为20 g·m-1·a-1时的土壤净氮矿化速率大于50 g·m-1·a-1添加水平(李阳等, 2019), 表明氮矿化速率并不是随着氮添加水平增加而不断提高, 而是存在对不同水平氮添加的响应阈值; 同时有研究发现氮添加会降低(Aber & Magill, 2004)土壤氮矿化速率或者没有影响(Liu et al., 2015), 这些不同的结果反映了不同生态系统土壤氮循环对氮输入响应的差异.但是截至目前, 盐渍化草地土壤净氮矿化速率对氮沉降响应的研究较少, 已有的研究表明外源氮的输入通过影响土壤微生物的活性对土壤净氮矿化速率(Zhang et al., 2013)产生影响; 盐渍化草地高的土壤pH影响土壤微生物的群落结构与功能(Chen et al., 2019).因此对盐渍化草地土壤氮转化的深入研究对于盐渍化草地的管理具有重要的意义. ...
添加氮素对沙质草地土壤氮素有效性的影响 1 2007
... 氮是植物生长必需的大量元素, 土壤中的氮通常是以有机氮的形式存在, 有机氮必须经过氮矿化过程转变为无机态氮才可被植物吸收利用(王常慧, 2005).土壤氮矿化速率的高低决定土壤氮的有效性, 并影响生态系统生产力.陆地生态系统普遍受到氮限制, 然而20世纪中叶以来, 随着工农业生产和人民生活水平的提高, 大量活性氮(地球大气和生物圈中所有生物、光化学和辐射活性氮化合物)及含氮气体的排放增加(Galloway et al., 2008; Jia et al., 2014), 使得全球范围内的氮沉降不断增加(Neff et al., 2002).氮沉降增加会影响土壤氮矿化过程, 大量研究报道了氮增加对不同类型草地土壤氮矿化的影响, 发现在沙质草地生态系统会显著增加净氮矿化速率和硝化速率(于占源等, 2007); 而在内蒙古羊草草原土壤累积矿化量在较低氮添加水平 (5 g·m-1·a-1)下高于较高氮添加水平(80 g·m-1·a-1) (张璐等, 2009), 在内蒙古草甸草原的研究中也发现, 在氮添加水平为20 g·m-1·a-1时的土壤净氮矿化速率大于50 g·m-1·a-1添加水平(李阳等, 2019), 表明氮矿化速率并不是随着氮添加水平增加而不断提高, 而是存在对不同水平氮添加的响应阈值; 同时有研究发现氮添加会降低(Aber & Magill, 2004)土壤氮矿化速率或者没有影响(Liu et al., 2015), 这些不同的结果反映了不同生态系统土壤氮循环对氮输入响应的差异.但是截至目前, 盐渍化草地土壤净氮矿化速率对氮沉降响应的研究较少, 已有的研究表明外源氮的输入通过影响土壤微生物的活性对土壤净氮矿化速率(Zhang et al., 2013)产生影响; 盐渍化草地高的土壤pH影响土壤微生物的群落结构与功能(Chen et al., 2019).因此对盐渍化草地土壤氮转化的深入研究对于盐渍化草地的管理具有重要的意义. ...
氮素添加对内蒙古羊草草原净氮矿化的影响 2 2009
... 氮是植物生长必需的大量元素, 土壤中的氮通常是以有机氮的形式存在, 有机氮必须经过氮矿化过程转变为无机态氮才可被植物吸收利用(王常慧, 2005).土壤氮矿化速率的高低决定土壤氮的有效性, 并影响生态系统生产力.陆地生态系统普遍受到氮限制, 然而20世纪中叶以来, 随着工农业生产和人民生活水平的提高, 大量活性氮(地球大气和生物圈中所有生物、光化学和辐射活性氮化合物)及含氮气体的排放增加(Galloway et al., 2008; Jia et al., 2014), 使得全球范围内的氮沉降不断增加(Neff et al., 2002).氮沉降增加会影响土壤氮矿化过程, 大量研究报道了氮增加对不同类型草地土壤氮矿化的影响, 发现在沙质草地生态系统会显著增加净氮矿化速率和硝化速率(于占源等, 2007); 而在内蒙古羊草草原土壤累积矿化量在较低氮添加水平 (5 g·m-1·a-1)下高于较高氮添加水平(80 g·m-1·a-1) (张璐等, 2009), 在内蒙古草甸草原的研究中也发现, 在氮添加水平为20 g·m-1·a-1时的土壤净氮矿化速率大于50 g·m-1·a-1添加水平(李阳等, 2019), 表明氮矿化速率并不是随着氮添加水平增加而不断提高, 而是存在对不同水平氮添加的响应阈值; 同时有研究发现氮添加会降低(Aber & Magill, 2004)土壤氮矿化速率或者没有影响(Liu et al., 2015), 这些不同的结果反映了不同生态系统土壤氮循环对氮输入响应的差异.但是截至目前, 盐渍化草地土壤净氮矿化速率对氮沉降响应的研究较少, 已有的研究表明外源氮的输入通过影响土壤微生物的活性对土壤净氮矿化速率(Zhang et al., 2013)产生影响; 盐渍化草地高的土壤pH影响土壤微生物的群落结构与功能(Chen et al., 2019).因此对盐渍化草地土壤氮转化的深入研究对于盐渍化草地的管理具有重要的意义. ...
... 土壤中的无机氮以铵态氮和硝态氮形式存在, 是植物生长利用的主要养分.草地土壤无机氮含量的高低是由无机氮的输入(如氮添加)、氮的转化及植物吸收和利用共同决定的(Zhang et al., 2012; Liu et al., 2015).我们发现, 随着施氮水平的升高, 土壤中铵态氮、硝态氮和无机氮累积量不断增加, 一方面是由于无机氮的输入, 另一方面无机氮添加促进了土壤的净矿化和净硝化作用(刘碧荣等, 2015; Wang et al., 2015).已有研究发现, 不同水平氮添加对土壤总氮库没有显著响应(Liu et al., 2013; 宋冰, 2016), 但是土壤净氮矿化速率随着施氮浓度的增加而显著上升(文汲等, 2015; 罗亲普等, 2016); 另有研究发现土壤净氮矿化对不同施氮水平存在响应阈值(张璐等, 2009; Chen et al., 2019; 李阳等, 2019), 即土壤净氮矿化速率没有随着施氮浓度的增加而上升, 可能的原因: 长期施氮降低土壤pH, 高氮添加使pH降低得更快, pH降低减少了土壤有机质的可溶性, 胞外酶代谢速率和分解速率降低(文汲等, 2015); 随着土壤中矿质氮含量的增加会影响土壤微生物腐殖质分解酶的产生, 影响了土壤微生物活性, 因此土壤净矿化速率降低.也有研究利用观察植物中标记氮的回收率来进一步验证高氮添加抑制土壤净氮矿化速率(潘庆民等, 2005).我们的研究结果表明, 随着施氮浓度的增加土壤净矿化速率增加, 但是没有发现阈值, 可能的原因, 一是增加的氮降低土壤C:N (王建林等, 2014), 为土壤微生物提供了更加合适的土壤基质(Bai et al., 2011), 适宜的温度和水分会提高微生物种群数量和活动(Rustad et al., 2001; Wang et al., 2006), 促进了土壤中氮的释放; 二是该研究区域属于盐渍化草地, 受养分的限制, 即使添加氮, 养分也比较容易流失, 所以高浓度氮添加促进了土壤净氮矿化速率和植物对土壤有效氮的吸收, 从土壤氮的角度阐明了该研究区域生产力受氮限制.土壤pH影响土壤净氮矿化速率, 有研究表明高pH会提高土壤基质的有效性, 净氮矿化速率会随着pH的增加而增加(Fu et al., 1987).同时有研究表明, 土壤氮矿化速率的变化取决于土壤小气候和物种覆盖的小尺度变化, 这些变化可以影响微生物活动和调节土壤氮矿化(Steltzer & Bowman, 1998; Eviner et al., 2006). ...
氮素添加对内蒙古羊草草原净氮矿化的影响 2 2009
... 氮是植物生长必需的大量元素, 土壤中的氮通常是以有机氮的形式存在, 有机氮必须经过氮矿化过程转变为无机态氮才可被植物吸收利用(王常慧, 2005).土壤氮矿化速率的高低决定土壤氮的有效性, 并影响生态系统生产力.陆地生态系统普遍受到氮限制, 然而20世纪中叶以来, 随着工农业生产和人民生活水平的提高, 大量活性氮(地球大气和生物圈中所有生物、光化学和辐射活性氮化合物)及含氮气体的排放增加(Galloway et al., 2008; Jia et al., 2014), 使得全球范围内的氮沉降不断增加(Neff et al., 2002).氮沉降增加会影响土壤氮矿化过程, 大量研究报道了氮增加对不同类型草地土壤氮矿化的影响, 发现在沙质草地生态系统会显著增加净氮矿化速率和硝化速率(于占源等, 2007); 而在内蒙古羊草草原土壤累积矿化量在较低氮添加水平 (5 g·m-1·a-1)下高于较高氮添加水平(80 g·m-1·a-1) (张璐等, 2009), 在内蒙古草甸草原的研究中也发现, 在氮添加水平为20 g·m-1·a-1时的土壤净氮矿化速率大于50 g·m-1·a-1添加水平(李阳等, 2019), 表明氮矿化速率并不是随着氮添加水平增加而不断提高, 而是存在对不同水平氮添加的响应阈值; 同时有研究发现氮添加会降低(Aber & Magill, 2004)土壤氮矿化速率或者没有影响(Liu et al., 2015), 这些不同的结果反映了不同生态系统土壤氮循环对氮输入响应的差异.但是截至目前, 盐渍化草地土壤净氮矿化速率对氮沉降响应的研究较少, 已有的研究表明外源氮的输入通过影响土壤微生物的活性对土壤净氮矿化速率(Zhang et al., 2013)产生影响; 盐渍化草地高的土壤pH影响土壤微生物的群落结构与功能(Chen et al., 2019).因此对盐渍化草地土壤氮转化的深入研究对于盐渍化草地的管理具有重要的意义. ...
... 土壤中的无机氮以铵态氮和硝态氮形式存在, 是植物生长利用的主要养分.草地土壤无机氮含量的高低是由无机氮的输入(如氮添加)、氮的转化及植物吸收和利用共同决定的(Zhang et al., 2012; Liu et al., 2015).我们发现, 随着施氮水平的升高, 土壤中铵态氮、硝态氮和无机氮累积量不断增加, 一方面是由于无机氮的输入, 另一方面无机氮添加促进了土壤的净矿化和净硝化作用(刘碧荣等, 2015; Wang et al., 2015).已有研究发现, 不同水平氮添加对土壤总氮库没有显著响应(Liu et al., 2013; 宋冰, 2016), 但是土壤净氮矿化速率随着施氮浓度的增加而显著上升(文汲等, 2015; 罗亲普等, 2016); 另有研究发现土壤净氮矿化对不同施氮水平存在响应阈值(张璐等, 2009; Chen et al., 2019; 李阳等, 2019), 即土壤净氮矿化速率没有随着施氮浓度的增加而上升, 可能的原因: 长期施氮降低土壤pH, 高氮添加使pH降低得更快, pH降低减少了土壤有机质的可溶性, 胞外酶代谢速率和分解速率降低(文汲等, 2015); 随着土壤中矿质氮含量的增加会影响土壤微生物腐殖质分解酶的产生, 影响了土壤微生物活性, 因此土壤净矿化速率降低.也有研究利用观察植物中标记氮的回收率来进一步验证高氮添加抑制土壤净氮矿化速率(潘庆民等, 2005).我们的研究结果表明, 随着施氮浓度的增加土壤净矿化速率增加, 但是没有发现阈值, 可能的原因, 一是增加的氮降低土壤C:N (王建林等, 2014), 为土壤微生物提供了更加合适的土壤基质(Bai et al., 2011), 适宜的温度和水分会提高微生物种群数量和活动(Rustad et al., 2001; Wang et al., 2006), 促进了土壤中氮的释放; 二是该研究区域属于盐渍化草地, 受养分的限制, 即使添加氮, 养分也比较容易流失, 所以高浓度氮添加促进了土壤净氮矿化速率和植物对土壤有效氮的吸收, 从土壤氮的角度阐明了该研究区域生产力受氮限制.土壤pH影响土壤净氮矿化速率, 有研究表明高pH会提高土壤基质的有效性, 净氮矿化速率会随着pH的增加而增加(Fu et al., 1987).同时有研究表明, 土壤氮矿化速率的变化取决于土壤小气候和物种覆盖的小尺度变化, 这些变化可以影响微生物活动和调节土壤氮矿化(Steltzer & Bowman, 1998; Eviner et al., 2006). ...
Effects of warming and nitrogen deposition on the coupling mechanism between soil nitrogen and phosphorus in Songnen Meadow Steppe, northeastern China 1 2013
... 氮是植物生长必需的大量元素, 土壤中的氮通常是以有机氮的形式存在, 有机氮必须经过氮矿化过程转变为无机态氮才可被植物吸收利用(王常慧, 2005).土壤氮矿化速率的高低决定土壤氮的有效性, 并影响生态系统生产力.陆地生态系统普遍受到氮限制, 然而20世纪中叶以来, 随着工农业生产和人民生活水平的提高, 大量活性氮(地球大气和生物圈中所有生物、光化学和辐射活性氮化合物)及含氮气体的排放增加(Galloway et al., 2008; Jia et al., 2014), 使得全球范围内的氮沉降不断增加(Neff et al., 2002).氮沉降增加会影响土壤氮矿化过程, 大量研究报道了氮增加对不同类型草地土壤氮矿化的影响, 发现在沙质草地生态系统会显著增加净氮矿化速率和硝化速率(于占源等, 2007); 而在内蒙古羊草草原土壤累积矿化量在较低氮添加水平 (5 g·m-1·a-1)下高于较高氮添加水平(80 g·m-1·a-1) (张璐等, 2009), 在内蒙古草甸草原的研究中也发现, 在氮添加水平为20 g·m-1·a-1时的土壤净氮矿化速率大于50 g·m-1·a-1添加水平(李阳等, 2019), 表明氮矿化速率并不是随着氮添加水平增加而不断提高, 而是存在对不同水平氮添加的响应阈值; 同时有研究发现氮添加会降低(Aber & Magill, 2004)土壤氮矿化速率或者没有影响(Liu et al., 2015), 这些不同的结果反映了不同生态系统土壤氮循环对氮输入响应的差异.但是截至目前, 盐渍化草地土壤净氮矿化速率对氮沉降响应的研究较少, 已有的研究表明外源氮的输入通过影响土壤微生物的活性对土壤净氮矿化速率(Zhang et al., 2013)产生影响; 盐渍化草地高的土壤pH影响土壤微生物的群落结构与功能(Chen et al., 2019).因此对盐渍化草地土壤氮转化的深入研究对于盐渍化草地的管理具有重要的意义. ...
Effect of nitrogen fertilization on net nitrogen mineralization in a grassland soil, northern China 1 2012
... 土壤中的无机氮以铵态氮和硝态氮形式存在, 是植物生长利用的主要养分.草地土壤无机氮含量的高低是由无机氮的输入(如氮添加)、氮的转化及植物吸收和利用共同决定的(Zhang et al., 2012; Liu et al., 2015).我们发现, 随着施氮水平的升高, 土壤中铵态氮、硝态氮和无机氮累积量不断增加, 一方面是由于无机氮的输入, 另一方面无机氮添加促进了土壤的净矿化和净硝化作用(刘碧荣等, 2015; Wang et al., 2015).已有研究发现, 不同水平氮添加对土壤总氮库没有显著响应(Liu et al., 2013; 宋冰, 2016), 但是土壤净氮矿化速率随着施氮浓度的增加而显著上升(文汲等, 2015; 罗亲普等, 2016); 另有研究发现土壤净氮矿化对不同施氮水平存在响应阈值(张璐等, 2009; Chen et al., 2019; 李阳等, 2019), 即土壤净氮矿化速率没有随着施氮浓度的增加而上升, 可能的原因: 长期施氮降低土壤pH, 高氮添加使pH降低得更快, pH降低减少了土壤有机质的可溶性, 胞外酶代谢速率和分解速率降低(文汲等, 2015); 随着土壤中矿质氮含量的增加会影响土壤微生物腐殖质分解酶的产生, 影响了土壤微生物活性, 因此土壤净矿化速率降低.也有研究利用观察植物中标记氮的回收率来进一步验证高氮添加抑制土壤净氮矿化速率(潘庆民等, 2005).我们的研究结果表明, 随着施氮浓度的增加土壤净矿化速率增加, 但是没有发现阈值, 可能的原因, 一是增加的氮降低土壤C:N (王建林等, 2014), 为土壤微生物提供了更加合适的土壤基质(Bai et al., 2011), 适宜的温度和水分会提高微生物种群数量和活动(Rustad et al., 2001; Wang et al., 2006), 促进了土壤中氮的释放; 二是该研究区域属于盐渍化草地, 受养分的限制, 即使添加氮, 养分也比较容易流失, 所以高浓度氮添加促进了土壤净氮矿化速率和植物对土壤有效氮的吸收, 从土壤氮的角度阐明了该研究区域生产力受氮限制.土壤pH影响土壤净氮矿化速率, 有研究表明高pH会提高土壤基质的有效性, 净氮矿化速率会随着pH的增加而增加(Fu et al., 1987).同时有研究表明, 土壤氮矿化速率的变化取决于土壤小气候和物种覆盖的小尺度变化, 这些变化可以影响微生物活动和调节土壤氮矿化(Steltzer & Bowman, 1998; Eviner et al., 2006). ...
The composition, spatial patterns, and influencing factors of atmospheric wet nitrogen deposition in Chinese terrestrial ecosystems 1 2015
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