【摘 要】
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土壤氮循环是森林生态系统主要的生物地球化学过程之一,具有重要的环境效应.本研究以长白山阔叶红松林为对象,通过人工氮添加和透明V型板截雨模拟氮沉降(NF)、降水减少(RR)以
【机 构】
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中国科学院沈阳应用生态研究所森林生态与管理重点实验室; 中国科学院大学; 河南大学; 中国科学院沈阳应用生态研究所; 长白山森林生态系统定位研究站;
【基金项目】
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国家重点基础研究发展计划项目(2014CB954400);国家自然科学基金项目(41473077,41673077)资助~~
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土壤氮循环是森林生态系统主要的生物地球化学过程之一,具有重要的环境效应.本研究以长白山阔叶红松林为对象,通过人工氮添加和透明V型板截雨模拟氮沉降(NF)、降水减少(RR)以及两者交互作用(RF),分析了土壤硝化作用、反硝化作用,以及硝化功能微生物(氨氧化古菌(nifH)AOA和氨氧化细菌AOB)、反硝化功能微生物(nirK、nirS和nosZ)和固氮功能微生物对NF、RR及RF作用的响应.结果表明:土壤硝化作用与土壤NH+4-N、反硝化作用与土壤NO-3-N含量呈显著正相关关系;土壤硝化作用和反硝化作用未因3种处理而发生显著变化,反硝化作用表现出明显的季节性动态变化;长期RR处理抑制了长白山阔叶红松林土壤净硝化作用,NF和RF处理则促进了其净硝化作用;nifH和nosZ菌群具有较强的抗胁迫能力,其多样性不易受氮水变化影响,干旱条件下nirK群落组成更容易受氮沉降影响;AOA对干旱具有较高敏感性,AOB对NF和RF处理具有较高敏感性.3种处理可不同程度影响土壤净硝化作用,并改变AOB、AOA和nirK基因反硝化微生物多样性,进而可能影响森林土壤含氮气体释放并改变森林生态系统服务.
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