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溫度變化對尕海濕地不同退化梯度土壤氮礦化的影響

2021-09-22 08:55宋良翠馬維偉李廣劉帥楠陸剛
草業(yè)學(xué)報 2021年9期
關(guān)鍵詞:氮礦化氨化硝化

宋良翠,馬維偉,李廣,劉帥楠,陸剛

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院,甘肅 蘭州730070)

氮在植物生長中具有重要作用,它是植物生長所需要的大量元素之一,也是構(gòu)成生物體最基本的元素之一,植物吸收和利用的氮素來源主要是土壤氮礦化和氮肥的施用[1]。土壤中可被植物直接吸收利用的氮素不足土壤全氮的2%,不能被植物直接吸收利用的氮,需要通過微生物的礦化作用將氮素轉(zhuǎn)化為無機態(tài)氮來供植物利用[2]。前人開展了很多關(guān)于草地土壤氮礦化的影響方面的研究,在隴東黃土高原區(qū)的草地研究顯示,重度放牧有利于草地土壤氮轉(zhuǎn)化過程,提高土壤氮礦化、硝化速率[3];但在內(nèi)蒙古典型草原,研究發(fā)現(xiàn)中度放牧更有利于草地土壤氮礦化,而其他放牧對草地土壤氮礦化作用較?。?]。這些研究表明在不同氣候條件下,不同放牧強度可能使草地退化,從而產(chǎn)生不同的土壤氮礦化作用。因此,沿草地退化梯度開展其土壤氮礦化作用對氣候變化的響應(yīng)具有很重要的意義。

在全球氣候變化的背景下,溫度升高將對土壤氮礦化產(chǎn)生深刻影響,這些影響將可能改變土壤氮的有效性,進而改變植物生長速率,從而對植被的碳匯功能產(chǎn)生影響[4]。溫度作為影響土壤氮礦化過程的主要環(huán)境因子,能夠改變土壤微生物的活性,其對土壤氮礦化過程的驅(qū)動作用受到廣泛關(guān)注[5-8]。一些研究表明,溫度升高能夠促進土壤氮礦化作用,增加土壤凈硝化、凈氮礦化速率[5-8]。因此,研究溫度變化對土壤氮礦化的影響對于理解全球氣候變暖背景下土壤氮循環(huán)過程具有重要意義。

青藏高原濕地作為我國最重要的高寒濕地,對全球氣候變化具有重要作用。地處青藏高原東南緣的尕海濕地,不僅是對氣候變暖最為敏感的區(qū)域之一,也是受人類活動影響最為嚴重的區(qū)域之一。近年來,受過度放牧和氣候變化等的影響,尕海濕地退化嚴重,主要表現(xiàn)為生物多樣性、物種豐富度、土壤有機碳、氮含量及碳匯功能下降等[9-10],進而使土壤氮礦化過程發(fā)生改變,但目前對這一改變規(guī)律仍不清楚。與此同時,國內(nèi)對土壤氮礦化的研究主要集中在農(nóng)田[11-12]、森林[13-14]、內(nèi)蒙古草原[15-16]和太湖湖濱帶濕地[17],而對高寒濕地土壤氮礦化的研究并不多見。因此,本研究通過室內(nèi)溫度控制試驗,以尕海濕地區(qū)內(nèi)不同退化梯度沼澤化草甸土壤為研究對象,分析溫度變化對不同退化梯度高寒濕地土壤凈氮礦化速率的影響,以期揭示高寒濕地土壤氮素的生物地球化學(xué)行為對全球氣候變暖的響應(yīng),為高寒濕地土壤的質(zhì)量演變及氮循環(huán)過程等研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

尕海濕地位于甘肅省碌曲縣尕海-則岔國家級自然保護區(qū)內(nèi),區(qū)域總面積為56737 hm2,濕地面積為43176 hm2[18]。區(qū)域年平均氣溫1.2℃,年降水量781.8 m,年蒸發(fā)量1150.5 mm,年太陽總輻射量51983.9 J·cm-2,最熱月份為7月,平均氣溫為12.4℃,最冷月份為1月,平均氣溫為-9.5℃。土壤類型主要包括暗色沼澤化草甸土、沼澤土和泥炭土等[19]。植被類型以甘肅嵩草(Kobresia tibetica)、線葉蒿(Artemisia subulata)、問荊(Equisetum arvense)、蕨麻(Potentilla anserina)、棘豆(Oxytropis falcata)、甘藏苔草(Carex moorcroftii)、散穗早熟禾(Poa subfastigiata)、冷蒿(Artemisia frigida)等為主[20]。

1.2 樣地設(shè)置

本研究選擇尕海沼澤化草甸為研究區(qū)域,采用空間序列代替時間序列生態(tài)學(xué)方法,以生長季可見原生濕地為中心向外延伸的辦法,選擇尕海湖為中心,沿著水分變化梯度,參考馬玉壽等[21]對高寒濕地退化等級的劃分,依據(jù)濕地植物種類組成、地上生物量、群落高度、群落蓋度等指標(biāo),將沼澤化草甸劃分為未退化(non-degraded,UD)、輕度退化(light degradation,LD)、中度退化(moderate degradation,MD)及重度退化(heavy degradation,HD)4種退化梯度,各退化梯度基本情況見表1[20]。

表1 樣地基本情況[20]Table 1 Basic situation of plot

1.3 樣品采集與處理

2019年7月在濕地內(nèi)不同退化梯度樣地采集鮮土,采用“蛇(S)”形7點法,在每個樣地內(nèi)用土鉆取樣,分別采集0~10 cm,10~20 cm,20~40 cm土層的土樣,相同土層的土樣混合組成1個土樣,四分法取部分,去掉植物殘根和石塊。將采集樣品用保鮮袋裝好帶回實驗室自然風(fēng)干,磨碎后過2 mm篩,每個混合土樣重復(fù)3次,用以測定土壤氮礦化量。

1.4 指標(biāo)測定與方法

采用室內(nèi)間歇淋洗好氧培養(yǎng)法[22],具體試驗過程如下:將過篩后的風(fēng)干土稱取10 g,加入10 g石英砂,混合均勻后加入少量蒸餾水(2.8~3.2 mL),使其形成具有良好結(jié)構(gòu)的土砂混合物。采用60 mL的塑料注射器(淋洗管),放入一顆玻璃珠及20 g的石英砂,在其上面鋪上少許玻璃絲,再將混合物移入淋洗管中,加入20 g石英砂,裝好后將淋洗管輕輕搖晃幾下,用0.01 mol·L-1的CaCl2溶液分10、20、30、40 mL依次進行淋洗,共用量為100 mL,淋洗后在每個淋 洗管中分別加入25 mL無氮營養(yǎng) 液,營養(yǎng) 液由0.002 mol·L-1CaSO4·2H2O、0.002 mol·L-1MgSO4(MgSO4·7H2O)、0.005 mol·L-1Ca(H2PO4)·2H2O和0.0025 mol·L-1K2SO4組成,蓋上橡膠塞,抽去石英砂表面多余的營養(yǎng)液后用保鮮膜將其密封,分別放入15、25、35℃恒溫培養(yǎng)箱進行培養(yǎng),每隔1 d打開培養(yǎng)箱通氣1 h,用稱量法控制土壤水分,每2~3 d補水一次,分別在培養(yǎng)的12、24、36、48、69 d進行淋洗,過濾后在分光光度計上用浸提-靛酚藍比色法測定土壤NH4+-N含量[23]和用稀釋比色法測定土壤NO3--N[24]含量。

1.5 土壤氮礦化量及其礦化速率計算

無機氮礦化量為培養(yǎng)后各次淋洗的土壤礦質(zhì)氮之和。土壤氮礦(氨、硝)化速率(mg N·kg-1·d-1)計算公式如下[25]:

式中:C,C′,C″分別為氨態(tài)氮、硝態(tài)氮、總無機氮的礦化量(mg·kg-1),t為培養(yǎng)前的時間,t0為培養(yǎng)后的時間,M為土壤樣品的質(zhì)量。

土壤氮礦化過程用一級反應(yīng)動力學(xué)模型模擬[26]:

式中:Nt是t時間內(nèi)的累積礦化氮量(mg·kg-1);N0是潛在可礦化氮量,也稱氮礦化勢(mg·kg-1);t為培養(yǎng)時間(d);k是礦化一級反應(yīng)速率常數(shù)。

1.6 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010整理數(shù)據(jù),用SPSS 25.0進行統(tǒng)計分析。采用單因素方差分析(One-Way ANOVA)及多重比較法(LSD)分析濕地不同退化梯度各變量的差異顯著性(P<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度對不同退化梯度尕海濕地土壤氨化速率的影響

在同一溫度條件下,4種濕地退化梯度的土壤氨化速率隨培養(yǎng)時間的延長呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢,整體表現(xiàn)為在培養(yǎng)初期氨化速率快,到后期趨于穩(wěn)定,UD、LD、MD、HD的氨化速率變化范圍分別是0.13~0.74 mg N·kg-1·d-1、0.16~0.68 mg N·kg-1·d-1、0.16~0.72 mg N·kg-1·d-1、0.14~0.71 mg N·kg-1·d-1。從退化梯度來看,35℃培養(yǎng)條件下,培養(yǎng)初期,UD的土壤氨化速率高于其他濕地退化梯度,而15和25℃時則不明顯,但在同一濕地退化梯度,隨溫度升高,土壤氨化速率整體呈現(xiàn)出逐漸減小的趨勢。由此可見,濕地退化降低了土壤氮氨化速率,尤其在培養(yǎng)初期,而溫度升高抑制了土壤氨化過程(圖1)。

圖1 濕地不同退化梯度下土壤氨化速率Fig.1 Soil ammonification rate under different degradation gradients of wetlands

2.2 溫度對不同退化梯度尕海濕地土壤硝化速率的影響

在同一溫度條件下,4種退化梯度濕地的土壤硝化速率隨培養(yǎng)時間的延長呈現(xiàn)逐漸減緩的趨勢,整體表現(xiàn)為在培養(yǎng)初期硝化速率快,到后期趨于穩(wěn)定,UD、LD、MD、HD的硝化速率變化范圍分別是0.17~0.36 mg N·kg-1·d-1、0.13~0.34 mg N·kg-1·d-1、0.07~0.18 mg N·kg-1·d-1、0.09~0.16 mg N·kg-1·d-1。從退化梯度來看,UD的土壤硝化速率明顯高于其他退化梯度濕地,而35℃時,UD明顯高于MD和HD。但隨著溫度的升高,4種退化梯度濕地(UD、LD、MD、HD)土壤硝化速率均值表現(xiàn)為35℃(0.22、0.18、0.12、0.10 mg N·kg-1·d-1)>25℃(0.15、0.11、0.08、0.07 mg N·kg-1·d-1)>15℃(0.07、0.07、0.07、0.06 mg N·kg-1·d-1)。由此說明,濕地退化顯著地降低土壤氮硝化速率,尤其在培養(yǎng)初期,而溫度升高促進了土壤氮硝化過程和速率(圖2)。

圖2 濕地不同退化梯度下土壤硝化速率Fig.2 Soil nitrification rate under different degradation gradients of wetlands

2.3 溫度對不同退化梯度尕海濕地土壤凈氮礦化速率的影響

隨培養(yǎng)時間的延長,4種退化梯度濕地、3個土層深度的土壤在3個溫度梯度(15、25、35℃)的凈氮礦化速率均呈先增加后減小的趨勢,但在培養(yǎng)后期速率趨于減緩。將整個培養(yǎng)期劃分為培養(yǎng)初期(12~24 d)、中期(24~48 d)和末期(48~69 d)。在培養(yǎng)初期,0~40 cm整個土層中UD、LD、MD、HD的凈氮礦化速率快速增加,礦化速率最快,其均值范圍分別為0.387~0.807 mg N·kg-1·d-1、0.366~0.714 mg N·kg-1·d-1、0.310~0.711 mg N·kg-1·d-1、0.267~0.718 mg N·kg-1·d-1;在培養(yǎng)中期,4種退化梯度濕地的凈氮礦化速率隨培養(yǎng)時間的延長繼續(xù)增加,但礦化速率較初期慢;在培養(yǎng)末期,UD、LD、MD、HD的凈氮礦化速率較中期有所下降,在相應(yīng)土層其均值范圍分別為0.857~0.936 mg N·kg-1·d-1、0.768~0.888 mg N·kg-1·d-1、0.777~0.890 mg N·kg-1·d-1、0.748~0.890 mg N·kg-1·d-1。在整個培養(yǎng)期內(nèi),15、25和35℃培養(yǎng)條件下,培養(yǎng)初期UD、MD、LD、HD的土壤氮礦化速率均值分別是培養(yǎng)末期的0.59、0.61、0.52、0.49倍,0.45、0.48、0.40、0.36倍,1.23、1.04、0.75、0.94倍(圖3)。

在同一溫度、同一土層,各濕地退化梯度的土壤凈氮礦化速率隨培養(yǎng)時間的延長逐漸增加,但中、后期增長速率減緩。在培養(yǎng)初期,各濕地退化梯度的凈氮礦化速率均最大,其UD的凈氮礦化速率高于MD、LD、HD,而培養(yǎng)時間繼續(xù)增加時,凈氮礦化速率增長幅度開始逐漸減緩(圖3)。

當(dāng)培養(yǎng)時間相同時,在同一土層和同一濕地退化梯度內(nèi),溫度越高,氮礦化速率越快,但在不同溫度下凈氮礦化速率峰值不同,溫度為15和25℃時,凈氮礦化速率在48 d達到最大,而當(dāng)溫度為35℃時,凈氮礦化速率在培養(yǎng)36 d達到最大,且在整個培養(yǎng)期內(nèi),凈氮礦化速率隨培養(yǎng)時間的延長變化幅度逐漸減小??梢?,溫度越高,氮礦化速率越易最先達到最大值,高溫有利于氮的礦化過程的進行(圖3)。

圖3 濕地不同退化梯度下土壤凈氮礦化速率Fig.3 Soil net nitrogen mineralization rate under different degradation gradients of wetlands

2.4 尕海濕地不同退化階段土壤凈氮礦化量

在同一溫度條件下,隨著土層深度的增加,4種退化梯度的土壤凈氮礦化量呈現(xiàn)減少趨勢,不同土層深度之間差異顯著(P<0.05)。說明土層深度對氮的礦化過程有一定的影響。各退化程度土壤凈氮礦化量在同一溫度、同一土層的均值變化明顯不同。15℃培養(yǎng)條件下,除10~20 cm、20~40 cm、0~40 cm土層HD與其他退化梯度土壤凈氮礦化量差異顯著外(P<0.05),其余各退化梯度土壤凈氮礦化量差異不顯著(P>0.05);25℃培養(yǎng)條件下,除0~10 cm土層UD和LD土壤凈氮礦化量差異不顯著,20~40 cm土層UD和LD、MD、HD土壤凈氮礦化量差異不顯著外(P>0.05),其余各退化梯度土壤凈氮礦化量差異顯著(P<0.05);35℃培養(yǎng)條件下,UD與其余各退化梯度土壤凈氮礦化量差異顯著(P<0.05)。在0~40 cm土層中,15、25、35℃三個培養(yǎng)條件中,各濕地退化程度下土壤凈氮礦化量均值分別為MD(11.59 mg·kg-1)>UD(11.56 mg·kg-1)>LD(11.55 mg·kg-1)>HD(11.11 mg·kg-1)、UD(12.68 mg·kg-1)>LD(11.69 mg·kg-1)>MD(11.52 mg·kg-1)>HD(11.19 mg·kg-1)、UD(14.45 mg·kg-1)>LD(13.25 mg·kg-1)>MD(12.54 mg·kg-1)>HD(11.53 mg·kg-1)??梢钥闯?,隨著濕地退化梯度的增加,土壤凈氮礦化量減小,只有溫度為15℃時,UD的土壤凈氮礦化量低于LD;在同一土層深度下,各濕地退化梯度下土壤凈氮礦化量隨著溫度的升高而增大,即35℃>25℃>15℃。可見,溫度增加能夠促進濕地土壤氮礦化過程(圖4)。

圖4 濕地不同退化梯度下土壤凈氮礦化量Fig.4 Soil net nitrogen mineralization under different degradation gradients of wetlands

2.5 溫度對不同退化梯度尕海濕地土壤氮礦化勢和礦化反應(yīng)速率常數(shù)的影響

在15℃培養(yǎng)條件下,土壤的氮礦化勢(soil nitrogen mineralization potential,N0)排序為LD(4.154 mg·kg-1)>UD(3.986 mg·kg-1)>MD(3.661 mg·kg-1)>HD(3.138 mg·kg-1),而25和35℃培養(yǎng)條件下,N0排序均表現(xiàn)為UD>LD>MD>HD,且35℃時,UD的氮礦化勢顯著高于其他退化梯度(P<0.05),在同一溫度條件下,各退化梯度土壤的氮礦化一級反應(yīng)速率常數(shù)(k)相對穩(wěn)定,差異不顯著(P>0.05);除LD外,在同一退化梯度下,各濕地N0隨著溫度升高而增加,而土壤的氮礦化一級反應(yīng)速率常數(shù)(k)隨著溫度升高而降低,在35℃時UD的N0達到最大值,值為7.898 mg·kg-1(表2)。可見,濕地退化降低了N0,而溫度升高增加了N0。

表2 不同溫度下濕地不同退化梯度土壤氮礦化的一級動力學(xué)方程模擬值Table 2 Simulated values of first-order kinetic equations for soil nitrogen mineralization in different degradation gradients of wetlands at different temperatures

3 討論

土壤氮礦化過程是氮循環(huán)的重要過程,在一定程度上反映出了氮素的有效性[27],直接影響到濕地生態(tài)系統(tǒng)中氮元素的供應(yīng)和植物的生長。不同土壤類型中土壤的理化性質(zhì)有所差異,尤其是氮素的含量不同,加之外界因素的影響,會對氮礦化速率產(chǎn)生不同程度的影響。通過室內(nèi)控制試驗溫度,研究土壤氮礦化量能夠更好地反映不同濕地退化梯度下土壤中氮的轉(zhuǎn)化形式。任雨佳等[28]研究發(fā)現(xiàn),隨著放牧強度的增加,土壤氮氨化速率和硝化速率顯著增加,但本研究結(jié)果與其相反,本研究發(fā)現(xiàn),10~20 cm和20~40 cm土層,未退化程度的土壤硝化速率顯著高于其他濕地退化梯度,土壤氨化速率高于其他濕地退化程度,主要原因是未退化程度樣地的生物量高,根系數(shù)量多,增加了有機物質(zhì)的輸入,為微生物提供了豐富的氮源,但隨著濕地植被退化程度的增加,改變了植物群落的功能和結(jié)構(gòu),根系數(shù)量減少,氮源減少,微生物需要從土壤中吸收更多的無機氮來滿足自身生長需要,從而促進了氮同化并導(dǎo)致硝化底物減少,硝化速率減?。?9],而硝化速率的減小使土壤中氨的消耗減弱,進而可能增加了氨的揮發(fā)損失,致使土壤底物中的氨下降,從而使氨化速率減小。陳懂懂等[30]研究發(fā)現(xiàn),放牧有利于土壤氮礦化過程的進行,但本研究結(jié)果與其相反,本研究發(fā)現(xiàn)隨著濕地退化梯度的增加,土壤氮礦化量和氮礦化速率逐漸下降,且隨著培養(yǎng)時間的延長,各濕地退化梯度的土壤氮礦化速率呈現(xiàn)先增加后減小的規(guī)律,這與同小娟等[31]的研究結(jié)果一致,主要原因是隨著濕地退化的加劇,微生物的分解作用減弱,在培養(yǎng)初期,土壤中微生物的活性高,作用較強,有機質(zhì)的含量高,氮源豐富,在培養(yǎng)時釋放出大量養(yǎng)分,與有機氮充分接觸,加強了營養(yǎng)物的供應(yīng)程度,土壤礦化量增加;隨著培養(yǎng)時間的不斷增加,在不同溫度下,峰值出現(xiàn)時間不一致,峰值范圍在36~48 d,原因是土壤底物逐漸減少,微生物對氮礦化的影響逐漸減弱,有機氮的礦化量峰值逐漸下降[31]。

溫度在土壤氮礦化過程中具有重要影響,溫度升高改變了土壤中微生物的活性,加快了土壤的氮礦化過程和速率[32]。巨曉棠等[33]通過研究農(nóng)田土壤氮礦化,結(jié)果顯示土壤氮礦化量隨土壤溫度的升高而增加。李貴才等[34]研究了森林土壤氮礦化影響因素,結(jié)果表明土壤溫、濕度是影響土壤氮礦化的最主要因素,溫度越高對氮礦化過程的進行越有利。Stanford等[35]通過長期間歇淋洗的方法發(fā)現(xiàn),當(dāng)溫度在一定范圍內(nèi),升高溫度,氮礦化速率隨之增大。本研究表明,溫度變化對土壤氮礦化速率影響趨勢一致,表現(xiàn)為隨著溫度的升高,土壤氮礦化速率呈現(xiàn)出逐漸增大的趨勢。這進一步確認了溫度升高有利于土壤氮礦化過程。分析其原因可能是在一定溫度范圍內(nèi),溫度升高能夠增加微生物體內(nèi)酶的分解速率,加快有機氮的分解,使氮礦化速率明顯增大,而當(dāng)溫度繼續(xù)增加時,土壤中的礦化氮的積累量逐漸增多,對土壤有機氮的進一步礦化起到一定的抑制作用,使得礦化速率減弱[8,36-37]。35℃的氮礦化速率和硝化速率隨培養(yǎng)時間的延長明顯高于其他溫度培養(yǎng),主要原因是硝態(tài)氮不易被土壤膠體吸附,溫度升高加快了土壤中礦質(zhì)氮的轉(zhuǎn)化速率,越有利于促進硝化速率[38]。從一級動力學(xué)方程的模擬值也可以得出,溫度對土壤氮礦化具有很大影響,溫度越高越利于土壤氮礦化的進行。因在同一溫度下,不同退化程度土壤氮礦化反應(yīng)速率常數(shù)(k)變化不明顯,而土壤氮礦化勢(N0)顯著不同,故N0越大其氮礦化潛力越大[39],35℃的土壤氮礦化勢最大,故氮礦化潛力最大。此外,隨著培養(yǎng)時間的延長,3個溫度條件下不同退化梯度濕地土壤的硝化速率逐漸減弱,主要原因可能是反硝化作用的產(chǎn)生,使一部分氮以氣態(tài)形式損失[38]。

一些研究發(fā)現(xiàn),土層深度對土壤氮礦化量影響不同。Vervaet等[36]對森林土壤的氮礦化進行了研究,結(jié)果表明,土壤凈氮礦化量隨土層深度的增加而下降。巨曉棠等[33]對農(nóng)田土壤氮礦化的研究表明,隨著土層深度的增加,土壤氮礦化量逐漸下降。李貴才等[34]研究表明,土壤氮礦化量隨著土層深度的增加而下降。本研究發(fā)現(xiàn),土壤氮礦化量隨著土層深度的增加而下降,與這些研究結(jié)果一致,但在不同植被退化階段,下降幅度不同,除15℃培養(yǎng)條件外,濕地土壤未退化梯度下的氮礦化量始終高于其他梯度的氮礦化量,且在土層深度較淺時(0~10 cm),氮的礦化量更高,主要原因是在土壤表層,凋落物的數(shù)量多,溫度和水分等外界因素的作用強烈,其分解速率快,而隨著土層深度的增加,溫度和水分等因素的作用減弱,土壤透氣性逐漸降低,凋落物的分解速率下降,能夠被降解的有機質(zhì)減少,微生物的數(shù)量減少,微生物的分解和植物根系的作用成為底層土壤氮礦化的主要原因,故而氮礦化量隨之下降。

室內(nèi)培養(yǎng)試驗排除了植物及外界環(huán)境對土壤氮礦化的影響,通過人為的調(diào)節(jié)試驗溫度可以為土壤微生物的活動提供適宜的溫度條件,本研究發(fā)現(xiàn),在15~35℃內(nèi),土壤凈礦化速率和硝化速率均隨著溫度的升高逐漸增加,此范圍可能是土壤微生物最適宜的溫度范圍,因此推測在外界溫度達到試驗溫度時,微生物對氮的礦化過程影響極為顯著,此研究結(jié)果有助于更為準(zhǔn)確地評估未來氣候變化對尕海濕地碳匯功能和氮生物地球化學(xué)循環(huán)過程的影響。

4 結(jié)論

1)在同一溫度條件下,不同濕地退化梯度的土壤凈氮礦化量隨著土層深度的增加呈現(xiàn)減少趨勢。0~10 cm土層的土壤凈氮礦化量顯著高于其他土層。

2)土層深度相同時,在同一溫度條件下不同濕地退化梯度的土壤凈氮礦化速率隨著培養(yǎng)時間的延長先增加后減小,且整體表現(xiàn)為UD>LD>MD>HD;不同濕地退化梯度的土壤硝化速率隨培養(yǎng)時間的延長逐漸減小,氨化速率隨培養(yǎng)時間的延長與凈氮礦化速率變化趨勢一致。

3)溫度越高越利于土壤有機氮的礦化過程和硝化過程。在15~35℃,土壤氮凈礦化速率和硝化速率均隨著溫度的升高逐漸增加,即15℃<25℃<35℃;氨化速率隨溫度的升高先增大后減小。從一級動力學(xué)方程的模擬值可以看出,在4種濕地退化梯度下,溫度越高,N0越高,氮礦化潛力越大;同一溫度下,UD下N0最大,氮礦化潛力最大。

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