土壤氮素转化研究进展.PDF

吉林农业科学 （）： %$$1-%9 #*’1#-13 ;=?@A B ;CAC? ,DCE=AF=@A (ECG?EGH 文章编号： !#$%!’()*!$#%$+ 土壤氮素转化研究进展 张金波，宋长春 ! 中国科学院东北地理与农业生态研究所，吉林 长春 #$$ % 摘 要：土壤氮素转化是生物 土壤生态系统中氮素循环的重要一环。论述了近年来有 ’ 关氮素矿化作用、硝化作用’ 反硝化作用、微生物体氮方面的研究，并对未来的研究方向作 了展望。 关键词：土壤；氮素转化；矿化作用；硝化作用；微生物 中图分类号： 文献标识码： ( )*+# , 氮是植物生长和发育所需的大量营养元素之一 也是植物从土壤中吸收量最大的矿 - 质元素，土壤氮库中的氮主要以有机氮的形式存在，无机氮仅占土壤总氮的 弱，而植 . 物所吸收的氮几乎都是无机形式，所以，土壤氮库中的有机氮必须不断的通过微生物的 矿化作用转化为植物可吸收的有效态氮。因此，了解土壤中的氮素转化具有重要意义。 氮素的转化包括含氮有机质的矿化过程、硝化’反硝化过程、腐殖质的形成过程、植 物和微生物对有效态氮的吸收固定作用以及粘土矿物对 /012 吸收固定。氮矿化速率决 定了土壤中用于植物生长的氮素的可利用性。氮的可利用性限制了植物对土壤氮素的 养分利用效率，直接影响生态系统的生产力；氮的可利用性还与植物群落演替之间有密 切的联系-是群落演替的主要限制因素。硝化作用消耗了氨态氮，减少了氨的挥发损失， 但是，硝化作用形成的硝态氮极易遭淋失而污染水体，反硝化作用可引起氮的气态损失 而污染大气，这关系到环境污染和氮素经济利用；同时，氮氧化物是重要的温室气体。因 此，氮素转化研究对于揭示生态系统功能、生物地球化学循环过程的本质有重要意义。 ! 土壤有机氮矿化研究 氮矿化是指土壤有机碎屑中的氮素，在土壤动物和微生物的作用下，由难以被植物 利用的有机态转化为可被植物利用的无机态 主要为氨态氮 的过程。土壤氮素矿化受土 ! 壤肥力、土壤基质、土壤水热条件和土壤微生物等因素的综合影响，可将其影响因素归 成 # 类：环境因子、凋落物质量和土壤动物与微生物。其中环境因子中的土壤温度和湿 度是影响土壤氮矿化的重要因子。 !,! 温度和湿度对氮矿化的影响 土壤氮素矿化是由微生物调控的生物过程-而微生物的种群大小和活性与土壤的温 度和湿度等环境因素密切相关。土壤温度和水分含量对土壤氮素矿化的影响可分为直 收稿日期： %$$#’$3’%# 基金项目：中国科学院知识创新工程重大项目 （ ）、（ ）、（ ）支持。 4567 ’ (8’$ 4567 ’ (8’ 9 4567#’ (8’ ##% 作者简介： 张金波! 9:9’ ，男，硕士，研究方向为环境化学。 K 期 张金波等：土壤氮素转化研究进展 (L 接影响和间接影响，水分的可利用性直接影响微生物活性，同时，水还通过控制土壤中 ! 的扩散来间接影响氮矿化和好氧微生物的活性；同样，温度也直接影响生物化学过 程，间接的影响微生物的耗氧量和土壤好气环境。一般认为，最适于微生物活动的土壤 湿度，相当于土壤最大持水量的#$%’$% ；在土壤温度 $ ()* 范围内，随着温度的增 高，微