黄河口碱蓬湿地土壤硫矿化特征对外源氮输入的响应

摘要

基于开放培养系统,在25°C的淹水和非淹水条件下研究了黄河口碱蓬湿地野外原位氮输入试验(N0:对照处理;N1:低氮处理;N2:中氮处理;N3:高氮处理)末期获取的相应氮梯度下表层土壤(记为NS0、NS1、NS2和NS3)的硫矿化特征.结果表明,不同氮处理土壤的硫矿化量在非淹水条件下整体表现为NS3＞NS1＞NS2＞NS0,在淹水条件下其硫矿化量较为接近,且均在培养的第3天取得最大值.不同水分条件下,不同氮处理土壤的硫矿化特征可能与培养过程中pH和EC的变化有关.连续培养119 d后,NS0、NS1、NS2和NS3的硫累积矿化量在非淹水条件下分别为233.03、419.99、401.16 mg/kg和526.51 mg/kg,在非淹水条件下分别为263.52、313.58、251.53 mg/kg和322.05 mg/kg.不同氮处理土壤硫累积矿化量主要来自0-14 d的矿化贡献,其值在非淹水条件和淹水条件下分别为41.01％-54.53％和79.49％-86.82％.除NSO外,其他3种土壤硫累积矿化量均表现为非淹水条件大于淹水条件,说明外源氮输入影响下非淹水土壤具有更大的供硫潜势.不同氮处理土壤硫累积矿化量及矿化势(S0)在非淹水条件下表现为NS3＞NS1 ≈NS2＞NS0,在淹水条件下则表现为NS3≈NS1＞NS0＞NS2,说明高氮处理下湿地土壤具有最高的供硫潜势.研究发现,未来黄河口氮负荷增强条件下,土壤氮基质状况的改变将会促进土壤硫的矿化,而这可在一定程度上提高土壤的潜在供硫能力;但当受到强降水、大潮或风暴潮影响使得土壤处于短期滞水状态时,湿地土壤的潜在供硫能力将明显降低,特别是中氮输入条件下土壤供硫潜势的降幅最为明显.