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土壤有机氮库水平是衡量复垦土壤培肥效果的重要指标。本文依托山西省襄垣县采煤塌陷区复垦土壤长期定位试验基地,研究不施肥对照（CK）、单施化肥（CF）、单施有机肥（M）、有机无机配施（MCF）和生物有机肥配施化肥（MCFB）5种培肥措施下复垦4a和8a土壤氮素形态特征差异及氮素矿化、硝化、反硝化作用特征,并通过15N示踪技术,探究不同形态外源氮施入土壤后的转化动向,揭示复垦土壤氮素累积转化对不同培肥措施的响应机制,以期为矿区土壤氮库重建和合理培肥提供一定的理论依据。主要研究结果如下:（1）随复垦年限的增加,复垦土壤总有机氮和不同形态有机氮含量均有所提高,但仍显著低于周边农田熟土。经过8a复垦,不同处理间复垦土壤TON含量以M处理最高,但与MCF和MCFB处理无显著差异;M处理较CK同时显著提高了土壤轻重组有机氮含量和氮库管理指数,提升幅度分别为45.19%,34.49%和49.77%;MCFB较CF处理显著提高了硫酸水解活性组分和活性指数,降低了难降解指数。密度分组和硫酸水解分组下,土壤重组有机氮和难降解有机氮分别占总有机氮的54.97%77.16%和55.68%82.97%,表明惰性组分是土壤有机氮的主要组成。相关性分析表明,土壤不同形态有机氮间均存在显著正相关,其中,轻组有机氮和总活性有机氮、重组有机氮和难降解有机氮相关系数分别为0.9023**,0.9469**。（2）室内培养试验表明,随复垦年限增加,土壤的矿化量（Nt）和矿化势（N0）均有增加,但矿化率（Nt/N）及矿化势占全氮的比例（N0/N）无明显变化;不同培肥措施下,复垦8a土壤MCFB处理Nt、N0、Nt/N和N0/N分别较CF处理显著提高了65.22%,65.21%,60.42%和60.76%。土壤硝化率和达到最大硝化速率需要的时间(Tmax)受复垦年限影响较小,不同施肥措施较CK处理均可提高土壤硝化率,但处理间差异不显著;最大硝化速率(Vmax)随复垦年限增加而增大,复垦4a和8a土壤Vmax和Tmax总体以MCFB效果优于其他培肥处理。土壤反硝化作用随复垦年限的增加而增加,经过7d培养,不同培肥措施下复垦4a土壤硝态氮损失率以M处理最高,达78.72%,硝酸盐消失速率以MCFB处理最低;复垦8a土壤反硝化作用在不同处理间无显著差异。短期氮素转化作用强度比较下,复垦土壤硝化作用>反硝化作用>矿化作用。（3）15N示踪试验表明复垦土壤各形态氮素含量表现为:酸解性铵态氮（AN）>氨基酸态氮（AAN）>非酸解性有机氮（NHN）>氨基糖态氮（ASN）、酸解未知态氮（HUN）>硝态氮（NO3--N）>铵态氮（NH4+-N）。复垦8a土壤酸解有机氮（HN）、AAN、HUN和NHN较复垦4a有所增加,ASN较复垦4a降低12.21%36.52%,AN和矿质态氮随复垦年限变化程度不明显。HN是复垦土壤有机氮的主体。不同培肥处理下,土壤各形态有机氮含量整体以M处理最高。施入土壤的外源氮5.92%16.40%被作物吸收,29.92%67.65%在土壤中残留,21.55%61.51%损失。复垦土壤各形态有机氮中外源氮所占比例的大小顺序:HUN、NHN（1.91%16.32%）>NO3--N、AN（0.79%10.25%）>ASN、AAN、NH4+-N（0.10%6.92%）。外源氮素在土壤转化过程中,化肥氮主要转化为AN和NHN,有机肥氮主要转化为HUN和NHN。此外,由通径分析可知,土壤总残留外源氮受ASN、AN、HUN和NHN直接作用较大,通径系数分别为0.17、0.24、0.32和0.64,受其他氮组分影响不显著。综合来看,长期培肥对矿区复垦土壤氮库重建具有明显效果,在增加土壤氮素累积的同时促进氮素转化。相对其他培肥措施而言,有机肥的添加更有利于土壤有效氮的保持和提高。