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文章题目：亚热带森林土壤中植物凋落物及其生物炭对氮矿化和硝化作用的影响不同
期刊名称：ScienceoftheTotalEnvironment
发表时间：
影响因子：6.
通讯作者：徐建明
第一单位：浙江大学环境与资源学院
文章亮点
1.研究植物凋落物和生物炭在氮素转化中的相互作用。
2.生物炭与植物凋落物混合降低了土壤氮矿化。
3.植物凋落物增加了古菌和细菌amoA基因。
4.植物凋落物对氮素转化的影响大于其生物炭
Graphicalabstract
摘要：天然野火对亚热带森林土壤氮素转化有很大影响。森林土壤中的热解有机质主要来源于森林火灾中燃烧的植物材料，影响土壤氮的组成、氮的矿化和硝化作用。本研究考察了亚热带森林土壤中典型的新鲜植物材料(苦槠树叶和嫩枝，代表凋落物)及其生物炭对氮矿化和硝化作用的影响。土壤与植物凋落物（PM）、生物炭（BC）及其组合一起培养84天。PM和BC均显著提高了土壤的酸碱度和溶解态有机碳，而PM则降低了硝态氮和溶解态有机氮。单独添加PM及其与生物活性炭的组合导致了氮的净固定化。净氮矿化速率在前14天迅速增加，随后在土壤中添加PM后变得稳定。此外，PM、BC的加入增加了古细菌和细菌的丰度，尤其是PM。AOBamoA的丰度与土壤酸碱度和溶解有机碳呈正相关，而AOAamoA则相反。生物炭对土壤性质和氮转化的影响在PM存在下更为显著，这表明需要进一步研究植物凋落物及其生物炭之间的相互作用。
引言
目的：为了更好地理解植物凋落物及其生物炭对森林土壤中氮矿化和硝化作用的相互作用
假设：植物凋落物及其生物炭将：a)减少氮的矿化，并由于其C/N而有助于氮的固定；b)通过对土壤性质的影响来调节AOA与AOB的比值；c)交互影响森林土壤中的氮转化(例如氮矿化和硝化)。
试验设计：
培养实验包括六个处理:对照、添加率为1%和3%(w/w)的植物凋落物(1%和3%PM)、添加率为1%(w/w)的生物炭(1%BC)以及它们的组合(1%PM+1%BC和3%PM+1%BC)，每个处理接受三个重复。培养前，将新鲜土壤润湿至45%的持水量，并在25℃黑暗条件下预培养7天。然后，将g土壤(干重)放入ml玻璃罐中。将植物凋落物及其生物炭添加到土壤中并充分混合。所有的罐子都放在25℃的黑暗中。土壤含水量保持在45%的持水量。培养后3、7、14、28、56和84天对土壤进行破坏性取样。
结果：
土壤性质
净氮矿化的变化
氨氧化微生物变化
结论：
该研究讨论了PM和BC对氮转化的交互作用，并证明了这种作用是对氮固定化的附加作用。它为理解野火产生的BC如何改变森林土壤中的氮转化提供了重要信息。高C/N的植物凋落物提高了土壤全碳和速效碳、氨氧化活性，强化了土壤氮的固定。生物炭对土壤酸碱度、有机碳浓度和微生物呼吸的影响远小于植物凋落物，但显著增加了土壤总碳和氮库。植物凋落物与其生物炭之间的相互作用显著影响土壤的酸碱度、氮、铵态氮和硝态氮，进而改变氨氧化菌的丰度。AOB比AOA对土壤条件的变化更敏感，如有机添加物引起的酸碱度、有机碳和有机氮的增加。结果表明了植物凋落物、生物炭及其相互作用对氮转化的潜在影响。未来的研究需要阐明植物凋落物和它们的生物炭之间相互作用的本质，以更好地理解凋落物输入和野火如何影响森林生态系统中的氮转化。
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