黃土區(qū)幾種土壤中活性有機(jī)碳、氮含量及其與土壤氮素礦化的關(guān)系.pdf

1、土壤微生物量碳、氮(B<,C>，B<,N>)和土壤可溶性有機(jī)碳、氮(Soluble organic carbon or nitrogen，SOC，SON)是土壤有機(jī)質(zhì)中最為活躍的組分，屬土壤中活性有機(jī)碳、氮。其中土壤微生物量碳、氮是土壤微生物軀體所固持的養(yǎng)分，與土壤養(yǎng)分供應(yīng)和儲(chǔ)備有密切關(guān)系；土壤可溶性有機(jī)碳、氮指能溶解于水、酸或堿溶液且通過(guò)0.45 μ m篩孔不同大小和結(jié)構(gòu)的有機(jī)組分，在陸地和水生生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化及能量代謝中具有重要作用

2、。由于土壤中的氮大部分以有機(jī)態(tài)形式存在，因此，土壤氮素礦化是反映土壤供氮能力的重要因素之一，也是目前國(guó)內(nèi)外土壤生態(tài)學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。長(zhǎng)期以來(lái)，研究者多把目光主要集中于對(duì)兩者單獨(dú)進(jìn)行研究方面，而在很大程度上忽視了對(duì)土壤活性有機(jī)碳、氮特別是土壤微生物量氮與土壤氮素礦化間關(guān)系的研究。 本研究以黃土高原南部地區(qū)不同類(lèi)型土壤為研究對(duì)象，采用化學(xué)及生物化學(xué)測(cè)定與室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)相結(jié)合的研究方法，測(cè)定了不同土壤微生物碳、氮和土壤可溶性有機(jī)碳、氮的

3、含量，評(píng)價(jià)了不同土壤的氮素礦化特性，分析了土壤微生物量碳、氮(B<,C>，B<,N>)和土壤可溶性有機(jī)碳、氮含量與氮素礦化特性的關(guān)系，獲得了以下主要結(jié)論： 1.黃土高原黑壚土區(qū)林地土壤可溶性有機(jī)碳、氮和微生物量碳、氮含量分別在41.64 mg/kg～74.72 mg/kg(平均59.30 mg/kg)，2.55 mg/kg～7.55 mg/kg(平均4.97 mg/kg)，168.72 mg/kg～364.26 mg/kg(平均

4、239.1mg/kg)和31.89mg/kg～92.01 mg/kg(平均54.94mg/kg)之間，林地土壤可溶性有機(jī)碳、氮和微生物量碳、氮含量均高于農(nóng)田土壤。土壤可溶性有機(jī)碳、氮含量隨樹(shù)齡增長(zhǎng)有增加的趨勢(shì)，而土壤微生物量碳、氮的量隨樹(shù)齡增長(zhǎng)而變化的規(guī)律不明顯。土壤微生物量碳、氮占土壤有機(jī)碳和全氮的比例明顯高于可溶性有機(jī)碳、氮占土壤有機(jī)碳和全氮的比例。 2.好氣培養(yǎng)0-14天、15-28天以及0-28天，黃土高原黑壚土不同樹(shù)齡

5、林地土壤氮素礦化量分別為6.78～15.69 mg/kg，3.11～5.29 mg/kg和9.89～20.98mg/kg，平均值分別為8.72 mg/kg，4.22 mg/kg和12.94 mg/kg。淹水培養(yǎng)條件下，不同樹(shù)齡林地土壤氮素礦化量在1.01～5.46 mg/kg之間，平均為2.97 mg/kg。兩種培養(yǎng)條件下，土壤礦化氮量隨樹(shù)齡增長(zhǎng)而變化的規(guī)律均不明顯。 3.淋溶褐土、紅油土、黑壚土好氣培養(yǎng)0～14 d的平均礦化氮

6、量分別為24.44，16.83和14.31 mg/kg；15～28 d培養(yǎng)過(guò)程的依次為12.91，11.65和10.92 mg/kg；在0～28d的依次為37.35，28.48和25.23 mg/kg。每一階段，土壤平均礦化氮量均為淋溶褐土>紅油土>黑壚土。淹水培養(yǎng)條件下，紅油土、淋溶褐土、黑壚土的礦化氮量分別為：5.37、3.18和2.34 mg/kg，不同農(nóng)田土壤礦化氮量大小均為：紅油土>淋溶褐土>黑壚土。好氣培養(yǎng)0～14、15～2

7、8和0～28 d黑壚土林地表層土壤氮素礦化量高于農(nóng)田土壤。其中林地表層土壤0～14 d的平均氮素礦化量是農(nóng)田土壤的2.3倍，15～28 d的平均氮素礦化量是農(nóng)田土壤的1.8倍，0～28 d的平均氮素礦化量是農(nóng)田土壤的2倍。在0～28d好氣培養(yǎng)過(guò)程中林地和農(nóng)田植被覆蓋下黑壚土土壤的礦化氮量和礦化速率的差異均達(dá)極顯著水平；淹水培養(yǎng)7 d，林地表層土壤的礦化氮量平均為11.16 mg/kg；農(nóng)田土壤礦化氮量平均為2.34 mg/kg，林地土壤

8、大于農(nóng)田土壤；兩種不同植被覆蓋下土壤的相應(yīng)礦化氮量差異達(dá)極顯著水平。 4.好氣培養(yǎng)和淹水培養(yǎng)的氮素礦化作用進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)：同種農(nóng)田土壤，好氣培養(yǎng)0～14和0～28 d礦化氮量與淹水培養(yǎng)7天的礦化氮量之間均有極顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.920<'**>和0.930<'**>，且土壤好氣培養(yǎng)條件下礦化氮量高于淹水培養(yǎng)。 5.不同樹(shù)齡林地土壤SOC、B<,C>含量與好氣培養(yǎng)28天土壤礦化氮量間均有極顯著正相關(guān)關(guān)系，B<,