大气沉降氮在土壤-植物系统中的留存机制

作者：王斌; 王汝振; 李甜; 张玉革; 姜勇

来源：生态学杂志, 2022, 1-9.

• 自然生态系统
• 土壤团聚体
• 氮吸收
• 氮添加形态
• 氮稳定性同位素

大气沉降氮在土壤和植物中的留存特征，是陆地生态系统氮截获和持续供应的关键。采用稳定性氮同位素技术标记~(15)NO_(3)~(-)和~(15)NH_(4)~(+)，可以量化两种形态沉降氮的归趋动态。国内外氮同位素示踪试验的主要特点是氮添加量小（多小于250 mg ~(15)N·m~(-2)），运行时间短（少于48个月），~(15)NO_(3)~(-)和~(15)NH_(4)~(+)归趋的对比研究少。大气沉降氮中NO_(3)~(-)和NH_(4)~(+)在生态系统中的留存，会因植物吸收偏好、微生物-植物氮竞争状况和生物-非生物固定过程的差异而不同。已有的研究表明，持续周转的微生物生物量氮是外源氮转化和固持的主要场所之一，土壤微生物偏好吸收利用NH_(4)~(+)，而非NO_(3)~(-)；多数植物物种偏好吸收NO_(3)~(-)，且能更快地转移到根表而被固定；团聚体组成对植物-土壤的氮留存量和土壤氮饱和过程具有重要的调节作用。大气活性氮在生态系统各组分分布与稳定的时空格局，不同粒径土壤团聚体对沉降氮的留存机制方面尚需要系统研究。相关研究可为完善生态系统氮循环理论，优化氮循环模型提供科学依据和数据支持。

• 单位
  中国科学院沈阳应用生态研究所; 沈阳大学; 中国科学院大学