黄土丘陵区生物结皮条件下土壤有机质及氮素的累积特征

【目的】研究生物结皮条件下土壤有机质及不同形态氮素含量的变化，明确生物结皮养分积累及培肥土壤的作用，为其潜在的环境风险评价提供依据。【方法】采用野外调查结合室内分析的方法，调查黄土丘陵区不同发育年限生物结皮的样地，分层采集样地的土壤样品，同时以同一区域退耕1年以内的撂荒地为对照(ck)，测定生物结皮层以及0～2，2～5，5～10cm土层有机质、全氮及碱解氮、硝态氮、铵态氮含量。【结果】1)生物结皮条件下，结皮层土壤全氮和有机质的积累过程可分为快速增长和趋于稳定2个阶段，这2个阶段以生物结皮发育13年为界限。结皮发育13年时，结皮层土壤全氮含量达到1.34g/kg，是对照的3.72倍；有机质含量为25.41g/kg，是对照的5.05倍。2)生物结皮明显增加了结皮层土壤碳氮比，结皮发育15年时，结皮层土壤的碳氮比最高，为11.8，但碳氮比与发育年限无关。3)结皮层土壤碱解氮含量及其占全氮的比例明显高于0～10cm土壤和对照，碱解氮含量在生物结皮发育15年时达到最大值（94.89mg/kg），是对照的6.51倍，之后趋于稳定。4)生物结皮增加了结皮层土壤硝态氮和铵态氮的含量以及硝铵比。【结论】生物结皮可以明显提高结皮层土壤氮素含量，增加土壤肥力，对土壤表层氮素积累有重要作用，与此同时，生物结皮也有可能增加氮素的流失风险。