添加無機氮對山西太岳山油松林土壤微生物氮利用效率的影響1)

楊金婕 王勇強 周志勇 沈穎

(北京林業大學,北京,100083) (山西靈空山國家級自然保護區管理局) (北京林業大學)

隨著大氣氮沉降的加劇,輸入到森林生態系統中的氮素逐漸增多[1]。過多的氮素輸入,一方面緩解了森林植被生長的養分限制[2];另一方面,卻從森林物種組成[3]、凋落物的分解[4]、土壤微生物性狀[5]、土壤環境[6]以及養分循環[7]等方面,改變了森林生態系統的原有屬性。

外源氮素的輸入,首先會影響森林生態系統的氮循環[8],尤其是明顯改變了土壤中的氮素含量。土壤中的氮以有機氮和無機氮兩種形態存在。無機氮主要包括硝態氮和銨態氮,可以被植物直接吸收利用,但其含量在全氮中較少[9]。有機氮只有通過礦化作用轉化為無機氮后,才能被植物吸收利用[10]。可溶性有機氮(DON)是土壤中最活躍的氮素組成成分[11-12],其含量越高,土壤氮素的可利用性越高[13-14]。氮素的添加,還會影響到土壤的生物物理學性狀,如可降低土壤酸堿度、改變微生物生長的養分限制及其群落結構等[15-16],從而影響土壤氮素轉化速率,造成土壤NOx排放量及氮淋溶損失增加[17]。然而,隨著外源無機氮素輸入的增加,土壤中的氮素組分呈現何種變化趨勢,以及這種變化如何調控土壤微生物的養分利用策略,還需進一步研究。

微生物對土壤中氮素含量的變化具有較強的指示作用和有效的應對策略。在受氮限制的生態系統中,微生物生物量會隨著添加氮量的增加而提高[18];而在氮富集的區域,微生物生物量及其酶活性則會隨著添加氮量的增加而降低[19-20]?！?br>