导读
须要采取新的钻研办法深入钻研泥土氮变化经过特色及其启动的泥土氮“调配器”效用，以便为因土因做物公道施用氮肥、订定氮玷污节制对策法子等供应理论根据。
文/张金波1,2,3,4,程谊1,2,3,4,蔡祖聪1,2,3,4（1.南首都范大学地舆科学学院，2.江苏省地舆处境演变国度中心实习室培养建立点，3.江苏省地舆消息资本开采与欺诈协同翻新核心，4.南首都范大学假造地舆处境教诲部中心实习室）
泉源：地球科学起色（年第1期），转载自地球科学起色公号（年6月14日）
泥土中氮素轮回（此图泉源于百度图片，版权归原做家享有）
泥土氮低级变化速度钻研办法
根据存在形状，泥土氮库可分为有机氮库和无机氮库，有机氮是泥土中最大的氮库，其构成极其繁杂，可欺诈性很低；无机氮构成相对浅显，首要为铵态氮(NH4+)和硝态氮(NO3?)，其仅占泥土全氮的微小部份，但倒是泥土中首要的可欺诈氮形状。泥土中百般形状的氮也许互相变化，况且这些变化经过时时刻刻都在产生。每种形状氮的含量通常受多个变化经过节制。定量各个氮经过变化速度是了解泥土氮动态的原形。
根据测定办法，泥土氮的变化速度可分辨为低级变化速度和净变化速度。低级变化速度是指单元光阴内一种形状氮变化为另一种形状氮的理论速度，如NH4+硝化成为NO3?的速度，称为低级硝化速度，有机氮矿化成NH4+的速度称为低级氮矿化速度；净变化速度则是指单元光阴内某一种形状氮含量的变动速度，如单元光阴内NO3?含质变动为净硝化速度，单元光阴内无机氮(NH4+与NO3?总和)含质变动为净矿化速度。净变化速度是某一种形状氮含量的净变动量，但并不能定量引发该种形状氮含质变动的各个氮变化经过的理论速度。比拟之下，测定泥土氮低级变化速度，不光也许断定泥土中同时产生的各个氮变化经过的理论速度，况且也许推算出百般形状氮的含质变动量(即净变化速度)。
15N平静同位素稀释办法是测定泥土氮低级变化速度的仅有办法。20世纪50岁月，Kirkham等（）提议的同位素稀释法基根源理为欺诈15N示踪手艺测定氮素低级变化速度奠基了原形，由此提议了定量氮低级变化速度的算术解析办法，为钻研泥土氮低级变化速度供应了灵验的办法。然则该办法存在一些毛病：
不能评估参数的虚浮定性
仅推算被记号氮库的形成速度和损耗速度，不能精确量化详细的变化经过；
只可定量少量几个氮经过的速度，而泥土中百般形状氮之间的变化经过是同时产生的，且也许测定的氮库数通常少于须要推算的经过数，因而，仅采取算术解析办法难以推算各经过的低级变化速度。
跟着推算机手艺的倏地起色，数值解析办法在氮变化经过钻研中的袭用越来越遭到珍视。学者们前后创建了多种数值解析模子，基于15N成对记号示踪手艺和数值解析模子相聚集，可完成同时定量泥土中多个氮变化经过的低级变化速度。如今袭用较为普及的是FLUAZ模子和MCMC模子。这些钻研办法曾经成为深入钻研泥土氮变化经过的有力东西。
泥土氮低级变化速度钻研对深入了解泥土氮动态的效用
连年来，不同泥土范例、植被范例、地形部位和农业治理法子等前提下泥土氮素变化特色的钻研陆续增添。经过这些钻研，极地面提升了咱们对泥土氮轮回规律及其影响要素的了解。于今，NO3?异化复原为铵经过尚不能用直接测定办法断定，而数值优化模子供应了一种定量该经过速度的办法。另外，袭用此办法，还也许灵验区域分泥土微生物对NH4+或NO3?同化的偏好，测定泥土有机氮低级矿化速度、硝化效用速度及无机氮总同化速度也许了解不同泥土坚持无机氮的才力巨细，充实对泥土动态的了解。做家地址钻研团队从年开端创建并完竣了欺诈数值解析模子同时定量泥土中10个首要氮经过低级变化速度的办法，系统钻研了华夏亚热带酸性泥土氮关键经过的低级变化速度。洪量的钻研后果说明，低级变化速度办法也许深入分析泥土氮变化特点，阐释泥土无机氮形状和氮坚持机理以及农业欺诈对泥土氮动态的影响。做家采取氮低级变化速度办法比拟钻研了温带和亚热带丛林泥土氮素关键变化经过的低级变化速度，明白了亚热带酸性丛林泥土具备如下显著差别于温带泥土的氮变化特色(图1)：
（1）泥土有机氮周转仓卒，无机氮形成量大，可觉得生态系统供应足量的无机氮；
（2）自养硝化才力衰，使得无机氮以NH4+形状为主，削减了氮的淋溶危害，而酸性的泥土处境灵验防止了NH4+的蒸发损失；
（3）具备很强的NO3?固持才力，经过微生物同化及DNRA道路灵验地变化硝化经过形成的NO3?，进而进一步低落NO3?淋溶危害；
（4）反硝化效用弱，防止了NO3?的反硝化损失。这些奇特的氮变化特色，使得亚热带潮湿区域酸性丛林泥土无机氮以NH4+为主，与潮湿多雨的天气前提相适应，具备较高的无机氮坚持才力，也许很好地说明该生态系统中氮素相对富集的形势。
图1亚热带和温带丛林泥土氮低级变化特色对照
经过比拟钻研亚热带丛林和农田泥土氮变化特色，觉察不同于丛林泥土，农业泥土的无机氮以NO3?为主。泥土各个氮变化经过互相效用会决计无机氮的主宰形状，其与处境前提、天气特色(主若是降水)的适合水平或许是决计泥土氮动态的首要要素。看来，低级变化速度的钻研办法曾经将保守的只