氮素形态对泥炭沼泽土壤有机碳矿化的影响-生态环境学报.PDF

生态环境学报 2015, 24(3): 372-377 Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@ 氮素形态对泥炭沼泽土壤有机碳矿化的影响 1 2, * 陶宝先 ，宋长春 1. 聊城大学环境与规划学院，山东 聊城 252059 ；2. 中国科学院东北地理与农业生态研究所，吉林 长春 130102 摘要 ：大气氮沉降是全球变化的主要因素之一。硝态氮、氨态氮是大气氮沉降的两种主要氮素形态，且两 者在大气氮沉降中的比例具有较大的空间变异性。目前，多数研究侧重于探讨氮输入量与土壤碳循环过程 之间的关系，很少有研究关注不同氮素形态对沼泽湿地土壤有机碳矿化的影响。以东北地区多年冻土区及 季节冻土区泥炭沼泽为例，利用室内模拟实验，在 100%土壤最大持水量条件下，将土样于15 ℃好氧培养 60 d ，研究不同形态氮输入对泥炭沼泽土壤有机碳矿化的影响。结果表明，多年冻土区和季节冻土区泥炭 -2 沼泽0~30 cm 深度的土壤有机碳贮量分别为 17.60、13.06 kg·m 。多年冻土区泥炭沼泽土壤有机碳的累积 矿化量显著大于季节冻土区（P0.001 ）。同一泥炭沼泽中，表土（0~15 cm ）有机碳累积矿化量显著大于 下层（15~30 cm；P0.001 ）。氨态氮抑制土壤有机碳矿化，使多年冻土区泥炭沼泽土壤有机碳累积矿化量 下降 12.08%~14.90%，季节冻土区下降7.28%~12.57% ，而硝态氮及硝酸氨对土壤有机碳矿化无显著影响。 此外，氮素形态、土壤深度及泥炭沼泽类型对土壤有机碳矿化有显著的交互作用（P0.05 ）。因此，区分 不同氮素形态对土壤碳排放的影响是非常有必要，有利于深入了解大气氮沉降对泥炭沼泽土壤碳库稳定性 的影响。 关键词 ：氮形态；有机碳矿化；泥炭沼泽；东北地区 DOI: 10.16258/ki.1674-5906.2015.03.002 中图分类号：S153 文献标志码：A 文章编号：1674-5906 （2015 ）03-0372-06 引用格式：陶宝先，宋长春. 氮素形态对泥炭沼泽土壤有机碳矿化的影响[J]. 生态环境学报, 2015, 24(3): 372-377. TAO Baoxian, SONG Changchun. Effects of Nitrogen Forms on Carbon Mineralization in Peatland Soils [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2015, 24(3): 372-377. 泥炭沼泽约占陆地总面积的 2%~3% ，却存贮 壤碳排放（Johnson 等，2010 ）或无显著影响（Song 了近 1/3 的陆地土壤有机碳（Gorham ，1991 ）。北 等，2010 ）。 半球高纬地区湿地具有寒冷、滞水、缺氧及土壤pH 目前，大多数学者侧重研究氮沉降量与土壤碳 较低等环境特征（Currey 等，2010 ），植被固碳量 排放之间的关系，很少有研究区分不同氮素形态对 及凋落物归还量超过了土壤碳排放量（Hill 等， 土壤碳循环过程的影响（Min 等，2011 ；Huang 等， 2007 ），使其成为全球重要的碳库（Bragazza 等， 2011 ；Ramirez 等，2010 ）。硝态氮、氨态氮具有相 2006 ）。近百年来，陆地生态系统大气氮沉降量已 反的离子电荷，它们对土壤 pH 可能产生相反的作 增加一倍，且在持续增加（Vitousek 等，1997 ）。据 用（Söderberg 和Bååth ，2004 ）。这是否影响湿地土 预测，到 2030 年，亚洲地区的大气氮沉降量将增 壤有机碳的矿化? 目前仍不确