氮肥施用通过增加底物量和氨氧化细菌的数量，促进了草原氮素的转化过程

《Plant and Soil》：Nitrogen fertilization stimulated grassland nitrogen transformation by increasing substrate quantity and ammonia-oxidizing bacteria abundance

土壤氮矿化与硝化速率随氮肥水平（0-20 g N m?2 yr?1）显著增加，矿化主要由溶解有机氮驱动，硝化增强与矿化产生的NH?及AOA:AOB比例变化相关，高氮肥下矿化作用更突出。

　　

摘要

背景与目的

土壤氮（N）的转化是草地氮循环中的关键步骤。氮肥施用是全球草地中广泛采用的恢复策略，但它会改变土壤氮的转化过程。然而，土壤氮转化对不同氮输入水平的响应及其驱动因素仍不清楚。

方法

利用¹⁵N示踪技术，我们在一个温带草地上进行了七年的处理实验，研究了在不同氮肥施用水平（0、2、5、10和20克氮/平方米·年）下，总氮矿化率和净氮矿化率以及硝化率的变化情况。同时分析了植物、土壤和微生物的特性，以探讨氮肥施用对土壤氮转化的调控机制。

结果

土壤总氮矿化率（GNM）和硝化率（GN）均对氮肥施用水平的增加表现出正向响应，这影响了净氮矿化率和硝化率。GNM的持续增加主要受土壤中可溶性有机氮含量的驱动。硝化率的提高归因于GNM产生的NH⁺含量增加以及铵盐介导的氨氧化古菌与氨氧化细菌比例（AOA:AOB）的降低。在较高的氮肥施用水平下，GNM的作用更为显著。

结论

矿化作用产生的底物数量和氨氧化菌群落结构共同影响了草地土壤对氮肥施用的硝化反应，在较高氮肥施用水平下，土壤底物的作用更为突出。我们的研究结果表明，不同氮肥施用条件下土壤氮转化的驱动因素存在差异，这有助于我们更深入地理解在氮富集空间差异较大的环境中土壤氮循环的机制。