氮矿化是生态系统循环的重要环节之一,影响着生态系统功能和氮素生物地球化学循环,因此研究高寒湿地退化过程中土壤氮矿化演变特征,对揭示气候变化和人为活动干扰背景下的湿地土壤氮素循环过程具有重要意义.以尕海湿地 4 种不同退化梯度(未退化、轻度退化、中度退化、重度退化)土壤为研究对象,采用野外树脂芯原位培养方法,通过对植物生长季不同生长阶段(生长初期、生长盛期、枯萎期)土壤氮素矿化作用研究,分析湿地退化演替过程中土壤氮矿化时空变化特征及其与土壤环境因子和酶活性之间的关系.结果表明:尕海湿地退化对土壤氮矿化过程有显著抑制作用,与未退化(0.143 mg kg-1 d-1)相比,轻度退化、中度退化、重度退化的土壤净氮矿化速率分别减小了 0.018 mg kg-1 d-1、0.025 mg kg-1 d-1、0.020 mg kg-1 d-1;随着退化程度加剧,土壤净氨化速率逐渐减小或者不变,而净硝化速率却增大.随时间推移,各退化梯度土壤净氮矿化速率发生明显变化,除未退化阶段在 8 月份出现最大值外,其余各退化阶段最大值均出现在 7 月份,值变化范围为 0.217-0.305 mg kg-1 d-1,较 9、10 月分别减少了 0.137-0.217 mg kg-1 d-1、0.173-0.241 mg kg-1 d-1.重复测量双因素方差分析显示,湿地退化和培养时间对土壤氮矿化作用存在显著交互影响(P<0.05);冗余分析显示,净硝化速率与硝酸还原酶、脲酶活性及温度呈显著正相关(P<0.05),与蛋白酶、亚硝酸还原酶、含水量呈显著负相关(P<0.05),而净氨化和净氮矿化速率与其恰好相反;土壤含水量对土壤净氨化、硝化和氮矿化速率贡献率高达 67.7%,是影响尕海湿地退化过程中土壤氮矿化变化的最主要的驱动因素.研究结果为气候变化背景下高寒湿地氮过程机理模型的发展提供基础数据.
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