氮有效性在城鄉梯度森林土壤中的研究

城市化是人類社會經濟發展的必然趨勢，但城市化的發展也給城市生態環境建設帶來巨大的壓力和挑戰，城市森林受到頻繁的干擾和破壞，導致森林生態功能下降。由于人類活動的加劇，城市化改變了城市的水熱分布狀況，使得溫度、濕度等生態因子在城區- 郊區- 鄉村的生態界面上形成了相應的遞增或遞減梯度，影響著城市森林土壤的氮素礦化過程，從而改變了城市森林生態系統的氮素循環及其養分平衡，而養分循環是城市森林生態系統中關鍵的生態過程，土壤有效氮影響城市森林中植物的生長、發育及其生態系統服務功能的發揮。因此，研究城市化對森林土壤氮素轉化的影響具有十分重要的意義。

氮有效性的研究不僅對于揭示森林生態系統功能和氮生物地球化學循環過程的本質有重要意義，而且也是評價森林生態系統穩定性和生態系統服務的重要依據。通過土壤養分速測儀對森林土壤有效氮每月的定位監測，開展城鄉梯度生態界面中銨態氮、硝態氮和礦質氮的動態研究，探尋城市森林生態系統土壤有效氮含量、形態組成及其轉化規律，提高城市化對自然生態系統影響的認識，為科學經營和管理城市森林提供科學依據。

土壤有效氮主要來自于土壤氮素的礦化與硝化，而土壤氮素的礦化與硝化通常受氣候條件(主要是溫度、濕度)、凋落物化學組成、土壤pH 值等多種因子控制。本研究發現，在城鄉梯度中不同的生態界面的森林土壤銨態氮、硝態氮和礦質氮含量差異顯著，不同生態界面全年銨態氮平均值表現為城區> 郊區= 鄉村；不同生態界面全年硝態氮平均值表現為城區>郊區> 鄉村；不同生態界面全年礦質氮平均值表現為城區> 郊區> 鄉村，總的表現為離城區越近有效氮越高的變化趨勢。這是由于城市化改變了城市森林生存的水熱狀況，使得溫度、濕度等生態因子在城區- 郊區- 鄉村的生態界面上形成了相應的遞增或遞減梯度，從而改變了城市森林生態系統的氮素循環及其養分平衡，影響了土壤氮素的礦化過程。可見，城市化過程會加劇森林土壤氮素礦化過程，從而提高土壤有效氮的含量，特別是硝態氮的含量。