西南喀斯特区植被恢复对土壤氮素转化通路的影响

来源：环境科学杂志2018年第1期北京时间：

作者：杨怡,欧阳运东,陈浩,肖孔操,李德军

单位：中国科学院亚热带农业生态研究所, 亚热带农业生态过程重点实验实, 长沙 410125,中国科学院环江喀斯特农业生态系统研究观测站, 环江 547200,中国科学院大学, 北京 100049,湖南省邵阳市第二中学, 邵阳 422000,中国科学院亚热带农业生态研究所, 亚热带农业生态过程重点实验实, 长沙 410125,中国科学院环江喀斯特农业生态系统研究观测站, 环江 547200,中国科学院亚热带农业生态研究所, 亚热带农业生态过程重点实验实, 长沙 410125,中国科学院环江喀斯特农业生态系统研究观测站, 环江 547200,中国科学院亚热带农业生态研究所, 亚热带农业生态过程重点实验实, 长沙 410125,中国科学院环江喀斯特农业生态系统研究观测站, 环江 547200

摘要：氮素是生态系统重要的限制性养分元素之一.研究氮素转化特征对于了解生态系统功能具有重要意义.然而，目前对喀斯特地区氮素转化特征的认识十分有限.同时，喀斯特地区正开展一系列的生态恢复工程措施，生态恢复将对土壤氮素转化过程产生何种影响尚不清楚.为此，本研究在广西环江县喀斯特区域选取3种典型的植被恢复阶段（草地、灌丛、次生林），以农田为参照，采集0~10 cm深度的土壤样品，测定了土壤净氨化速率（净氨化率、真菌氨化和细菌氨化）、净氮矿化速率（净氮矿化、真菌矿化和细菌矿化）、净硝化速率（净硝化、自养硝化、异养硝化、真菌硝化、细菌硝化）及相关土壤理化指标，研究喀斯特区植被恢复对土壤氮素转化速率的影响.结果表明，总体上喀斯特生态系统硝化速率很高，土壤无机氮主要以硝态氮形式为主，其中自养硝化和异养硝化分别占净硝化速率的80%和20%.添加真菌和细菌抑制剂后，氨化速率增加，而硝化速率下降.另外，随着植被的恢复，土壤氮矿化和硝化速率逐渐增加，而氨化速率逐渐下降.其原因与不同植被恢复阶段的土壤有机碳、总氮、硝态氮、微生物量及氮获取酶的活性有密切关系.这些发现为认识喀斯特生态系统氮素循环特征提供了关键的信息.

关键词：植被恢复,氮素转化,氮矿化,自养硝化,异养硝化,喀斯特,