季节性氮添加对内蒙古温带典型草原土壤净氮矿化的影响

摘要

【目的】探究季节性氮添加对温带典型草原土壤无机氮库及氮矿化速率的影响，揭示氮矿化月动态、年际变化及环境驱动机制，为理解土壤氮循环与氮沉降的关系提供理论支持。【方法】以内蒙古温带典型草原为研究对象，设置不同季节（秋季、冬季和生长季）氮添加试验，采用顶盖埋管法测定无机氮库和氮矿化速率，探究不同季节施氮对净氮矿化潜力的影响。【结果】与对照相比，氮添加显著增加了土壤无机氮库；但随着试验时间的推移，无机氮库呈下降趋势。与秋、冬季氮添加相比，生长季氮添加显著增加了无机氮库，增加量为226.5%。铵态氮、硝态氮和无机氮对不同季节氮添加的响应表现出明显的季节变化规律。同时，不同季节氮添加也显著提高了氮矿化速率。在生长季末期，净铵化速率在生长季氮添加处理中呈现先下降后上升的趋势。生长季氮添加显著提高了生长季末期的净硝化速率和净氮矿化速率。氮矿化速率对不同季节氮添加表现出显著的月动态和年际变化。矿化速率对不同季节氮添加响应差异主要受到环境因素的影响。本研究发现温度对净硝化速率和净氮矿化速率具有负效应，而降水则表现出正效应。不同季节氮添加是导致氮矿化速率差异性规律的主要因素。【结论】不同季节氮添加显著改变了内蒙古典型草原的无机氮库和氮矿化速率，并呈现一定的季节和年际变化规律。研究为深入理解土壤氮转化过程对大气氮沉降的响应规律和机制提供理论支撑，并有助于全面评估大气氮沉降的季节效应与土壤氮循环的关系。

关键词

季节性氮添加 / 无机氮 / 土壤 / 氮矿化 / 温带草原

基金资助

国家自然科学基金项目（32171589、32122055、32071603）;国家自然科学基金重点项目（42230714）