森林土壤氮转化特性
1土壤中氮的存在形式及其植物利用特性
氮是植物生长发育过程中必不可少的大量元素，植物生长过程中所需的氮素主要来源于土壤，土壤供氮量的多少是决定作物高产稳产的重要因素[1]。探究土壤中氮的存在方式与其植物利用特性有利于探究氮素对植物生长发育作用效果及对植物品质与产量的影响，对人为调控管理和农林生产有重要的意义，同时也有利于充分发挥森林的生态效益、经济效益与社会效益。
1.1土壤中氮的存在形式
氮在土壤中主要以有机氮和无机氮两种形式存在。有机氮和无机氮合称为土壤全氮，土壤全氮量是衡量土壤氮素供应状况的重要指标[2]。
土壤中95%以上的氮以有机氮的形式存在，是土壤矿质态氮的源和库[3]。土壤中的有机氮虽然占土壤氮素的大部分，但是除少量分子量较小的可溶性有机氮以外，并不能直接被植物吸收，绝大部分需要通过矿化作用转化为无机氮后才能被植物利用。李紫燕等[4]认为,有机氮和有机质是影响土壤有机氮矿化的重要因子，是评价土壤的供氮能力的重要指标。土壤中有机氮的化学形态很多，存在形式包括可溶性有机氮、水解性有机氮和非水解性有机氮三类，各种形态有机氮的含量和存在的状况又对土壤氮素的有效性有着重要影响，对矿质态氮的含量也有着决定性的意义[5]。由于可溶性有机氮可以直接或间接被植物吸收，且容易随水分移动发生径流或淋失，所以可溶性有机氮又被看作土壤有机氮素中最活跃的组分[6]。
土壤全氮中无机态氮所占比例不到5%，主要是铵态氮和硝酸盐，亚硝酸盐、氨、氮气和氮氧化物等很少。吴金水等[7]认为土壤剖面硝态氮的含量容易受种植作物和季节变化的影响，但是土壤剖面铵态氮含量不受作物、施肥和季节性气候变化的影响。铵态氮和硝态氮均可溶于水，其中铵态氮可被吸附在土壤胶体的交换面上，不易被淋失；硝态氮不易被土壤胶体吸附，易被淋失。大部分铵态氮和硝态氮均容易被作物直接吸收利用，属于速效氮[8]。被吸附在土壤胶体上的铵态氮可以在土壤微生物的作用下还原为气态氮逸出土壤。土壤中的亚硝酸态氮是硝化作用或反硝化作用的中间产物，一般在土壤中的存在时间很短，会迅速被硝化微生物转化为硝态氮，因而其含量极低。
土壤中有效氮素主要包括土壤的无机氮和有机氮中易被分解的部分，因此，常测定土壤中的水解性氮，用以确定土壤短期内可被植物利用的有效氮素，由此进一步分析以各种形式存在的氮素在土壤中的循环与转化及其对植物吸收的影响。
1.2土壤中氮的植物利用特性
根据土壤中氮素的存在方式，植物利用土壤氮素的方式主要包括植物对土壤中有机氮的吸收和对土壤中无机氮的吸收两种。
1.2.1植物对有机氮的吸收
植物吸收利用土壤有机氮主要有以下几种方式：
（1）植物直接吸收利用土壤中的小分子可溶性有机氮。对于一些氨基酸，植物在一定条件下可以主动吸收利用。Nasholm等[9]通过向四种植物注射带标记的甘氨酸并进行观察比较后发现，植物可以主动从土壤中吸收甘氨酸。而Chen和Bush[10]利用酶切法将拟南芥中的LHT1蛋白克隆至缺少氨基酸转运子的酵母菌细胞的试验证明，拟南芥中存在转运氨基酸的氨基酸转运子，有利于高等植物体内的糖和氨基酸通过韧皮部从初级同化位点运输到异养组织。
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