中文摘要：

酸性土壤以硝化作用弱和异养硝化作用占有相当重要的地位为特征。我国亚热带分布着大量的酸性土壤。本项目研究以亚热带湿润地区酸性土壤为研究对象，探究不同区域及植被类型下供试土壤异养硝化作用强弱差异及其影响因素，尝试揭示我国亚热带湿润地区酸性土壤异养硝化作用的发生条件，初步评价其普遍性，为深入研究亚热带氮循环途径及其生态效应提供科学依据。

结论摘要：

开展亚热带湿润地区酸性土壤硝化作用类型、强弱及其影响因素的研究是丰富土壤氮循环认识，深入认识人为活化氮对环境不利影响的重要方面。本项目以亚热带湿润地区酸性土壤为研究对象，采集了云南、福建和江西林地表层（0-20cm）土壤样本，分阶段开展了自养硝化和异养硝化的测定方法研究、不同林型和季节酸性土壤硝化和矿化作用强度及硝化类型研究。研究结果显示乙炔抑制下可以监测到硝态氮累积的样品因区域、林型和乙炔浓度不同表现出差异。受乙炔生物代谢，扩散途径和预培养、培养期长短和硝态氮固持作用的影响，净硝化速率在乙炔抑制实验中对异养硝化作用表征的适用性有待进一步研究。为进一步评价净硝化速率在表征亚热带区域异养硝化的适用性，我们研究了硝化模式及其影响因素、净氮转化速率和初级氮转化速率的差异及在其评价亚热带湿润地区森林土壤氮转化过程的适用性。基于变化阶段特点的亚热带江西红壤硝化模式显示，自然植被下土壤和农业利用方式NO3--N含量随时间的变化分为“J”型增长和“S”型增长两种模式。基于“J”型增长模型的土壤具有延滞期，延滞期的存在有利于自然植被土壤保持外源无机氮但对短期内乙炔抑制法测定净硝化速率以确定硝化类型带来影响。对澳大利亚昆士兰东南部地区亚热带天然林和人工林土壤不同培养方式下净硝化速率和氮初级转化速率的比较显示，在硝态氮和铵态氮有明显固定（或其它损失途径）的情况下，净铵态氮累积和净硝态氮累积不适宜作为表征亚热带土壤氮转化强度的指标。鉴于亚热带酸性森林土壤存在硝化作用延滞期、硝态氮的固定和其它消耗过程，采用乙炔抑制下净硝化速率的测定并鉴别亚热带土壤硝化类型的方法具有一定的局限性。本项目后期的研究以酸性森林土壤为对象，通过15N同位素双标记方法，结合15N同位素示踪模型，测定氮输入、pH等因素对酸性森林土壤自养和异养初级氮转化速率的影响。已获得的结果显示氮输入显著促进了净的硝化、矿化速率以及初级自养硝化速率和初级矿化速率，降低了初级异养硝化作用和初级硝态氮的固定作用。初步阐明了氮输入促进亚热带森林酸性土壤自养硝化作用是因为氮输入促进了有机氮矿化，从而为自养硝化作用提供了合适硝化的pH微域的机制。本项目的研究为亚热带湿润地区森林土壤硝化作用类型的研究方法和研究指标的适用性提供了客观的评价依据，为深入认识活化氮输入等因素对硝化作用类型的影响及机制提供了科学的依据。