东北黑土区是我国优质商品粮的供应地,在高度农业生产集成化的时代背景下,东北黑土退化严重,如何通过合理施肥提高土地的生产效率已成为一个重要的课题。东北黑土区位于北温带半湿润季风气候区,温度跨度大,该气候特点对农业生产有很大的影响。氮素是作物生长过程中需求量极大的元素,是作物生长速度与长势的限制性元素。针对如何提高氮肥利用率的问题,在东北黑土区已经开展了一些研究,然而关于环境变化条件下土壤氮素转化和利用的深层次机制仍不清楚,尤其是温度变化如何影响土壤氮素的微生物同化过程仍是个模糊的问题。本课题采用实验室培养法,根据东北的气候特点,设置5℃,15℃,25℃,35℃四个温度梯度,20%恒定土壤含水量,加秸秆与不加秸秆两种处理,在第0周,1周,2周,8周进行破坏性采样,用液相色谱/质谱(HPLC/MS)测定土壤样品中氨基酸的含量及同位素富集比例,并计算二氧化碳排放通量和温度敏感指数,旨在揭示温度对土壤无机氮向氨基酸态氮转化过程的影响。本实验得出以下主要结论:(1)在25℃条件下无机氮素最易向土壤氨基酸转化,随着培养时间的进行,各个温度培养条件下土壤氨基酸的含量均会先增加再减少。(2)在25℃条件下未加底物处理中,二氧化碳排放通量的值最大,表明25℃时土壤微生物的活性最强。(3)加入秸秆后,温度越高底物越容易分解,会有越多的碳底物进入到土壤中,从而使无机氮素向土壤氨基酸转化。碳氮协同作用使土壤氮素更易以土壤氨基酸的形式积累。