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氮添加对土壤氮转化不同过程及其氧化亚氮排放的影响

人类活动增加了自然生态系统中活性氮的输入，对生态系统的运行和功能产生了影响。土壤氮转化调控了土壤中可利用氮和氧化亚氮的产生和消耗，影响了植物生长、氮保留与损失、温室效应等。明确氮添加对土壤氮转化各过程及其氧化亚氮排放的影响，有利于更好地理解和预测生态系统生产力和气候变化，但是目前还没有形成较为一致的认识。通过对青藏高原高寒草甸不同土层(0-10、10-20和20-40 cm)的土壤总氮转化速率和不同来源氧化亚氮排放的研究，发现：(1)土壤氮转化不同过程对氮添加梯度的响应并不一致，其中矿化和铵同化随氮添加梯度的增加而线性降低，而硝化和硝同化存在非线性响应；(2)土壤氮转化对氮添加梯度的响应或响应机制存在垂直分异，其中矿化、铵同化和硝同化对氮添加梯度的响应在不同土层是相同的，但是响应机制存在差异，而硝化的响应和响应机制在上层和下层土壤中均存在一定差别；(3)氮添加明显促进土壤氧化亚氮的排放，但是不同氮过程产生的氧化亚氮排放对氮添加的响应存在较大差别，其中硝化源氧化亚氮排放随氮添加的增加而增加，而反硝化源氧化亚氮排放随氮添加的增加而降低。土壤不同氮转化过程和不同来源氧化亚氮排放对氮添加梯度的差异性响应及其在不同土层中响应的垂直分异特征需在模型和土地管理中予以考虑。