碳输入方式对森林土壤活性氮库及氮循环的影响研究进展

作     者：谢君毅 蔡斌 张惠光 徐侠 

作者机构：南京林业大学生物与环境学院 

出 版 物：《南京林业大学学报(自然科学版)》 (Journal of Nanjing Forestry University(Natural Sciences Edition))

年 卷 期：2021年

核心收录：

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

基　　金：国家自然科学基金青年科学基金项目（31700376） 江苏省高等学校自然科学研究重大项目（17KJA180006） 江苏省“六大人才高峰”项目（JY-041&TD-XYDXX-006） 南京林业大学“5151”人才计划 

主　　题：森林生态系统 凋落物及根系C输入 土壤活性N库 N矿化 N O排放 N循环 

摘      要：作为森林土壤有机碳（SOC）的主要来源，不同碳（C）(如：地上凋落物、地下植物根系等)输入方式对森林生态系统土壤养分循环的影响一直是相关学者的研究重点。不同C输入方式是改变森林土壤氮（N）循环的重要影响因素。笔者综述了目前国内外不同C输入对土壤活性N库、土壤N矿化、硝化过程及N;O排放的影响研究现状，分析了森林土壤活性N库及N转化过程对不同C输入变化的响应，发现：①地上C的输出可以降低土壤有效态氮(主要包括NH;-N和NO;-N)的含量，但地下C输出却增加了土壤NH;-N含量。C输入方式的改变对土壤微生物生物量氮（MBN）含量影响具有不确定性，这可能与生态系统类型、树种组成、时间尺度等因素相关。此外，地下C的输出对土壤可溶性氮（DON）含量的影响较地上C输出的大，地下根系可能是影响土壤DON含量的主要贡献者；②地上C输入对土壤N矿化及硝化速率的影响在短期内较大，而长期影响较小。其主要是通过间接改变土壤微生物活性从而影响了土壤N矿化及硝化过程，地下C输出增加了土壤N矿化速率，且随着时间尺度的增加表现更加明显；③地上C输入通过改变硝化和反硝化微生物的可利用C源而间接影响了氧化亚氮(N;O)的排放，且受到树种影响显著，而地下C输入对N;O的影响因根系质量等的差异而发生改变。综上可知，森林土壤活性N库及N循环过程对不同C输入具有不同的响应机制，且受生态系统类型、物种、时间等因素影响较大。目前在两种乃至多物种不同C的输入对森林土壤N的影响研究较少，且定性研究较为普遍，今后的研究亟需定量了解不同森林生态系统不同的C输入及其两者或多者物种之间的交互影响对土壤N的影响机制，且需更多地考虑在时间尺度上的长期变化过程。