第七届青年地学论坛

研究岩溶区碳酸盐岩发育而来的石灰土氮转化过程，评估无机氮供应和保持能力及其有效性，有助于区域土地资源开发利用和指导植被恢复，但石灰土类型较多且发育程度不一，相关研究极其薄弱。采用¹⁵N同位素标记技术结合氮素转化模型，研究了发育程度不同的三种石灰土(黑色、棕色和红色石灰土，分别代表石灰土发育初期、中期和后期)氮转化过程速率，并评估了土壤无机氮供应能力与保持能力。结果发现，随着石灰土演化程度增加，土壤无机氮含量显著下降，且由硝态氮主导变为铵态氮。三种石灰土有机氮直接转化为硝态氮的异养硝化过程速率均处于较低水平，无机氮主要由矿化过程产生。随石灰土发育强度增加，矿化过程速率显著下降，表明无机氮供应能力降低。土壤矿化和无机氮供应能力与有机碳氮含量和微生物数量呈显著正相关，表明石灰土发育过程参与矿化过程的微生物和底物浓度减少可能是无机氮供应下降的主导因素。随着石灰土发育强度增加，铵态氮的微生物同化和吸附显著提高，有利于铵态氮保持。此外，石灰土发育程度也显著抑制了自养硝化、微生物同化和DNRA等速率，导致硝态氮产生速率较低。自养硝化速率与钙、有机碳和总氮呈显著正相关而与铁铝氧化物和粘粒含量呈显著负相关，表明石灰土演化过程中钙与有机物损失而铝铁氧化物和粘粒含量增多是自养硝化下降的主要原因。根据土壤无机氮形态组成和内在氮循环规律，亚热带地区石灰土发育至后期能够演化出与气候相匹配的无机氮保持能力。此外，发育强度较高的石灰土能够抑制土壤无机氮供应导致植被演替缓慢。

岩溶区；石灰土；发育强度；15N标记；无机氮供应