牦牛排泄物输入对若尔盖高寒泥炭地土壤短期氮转化的潜在影响

牦牛放牧是若尔盖泥炭地一个普遍现象，牦牛排泄物直接返还于泥炭地. 通过室内短期培养实验，利用15N稳定同位素成对标记法结合马尔可夫链蒙特卡洛随机采样方法（MCMC）数值模型，研究牦牛排泄物输入对泥炭地土壤氮初级转化速率的影响. 结果表明，施粪组土壤NH4+-N的总生产速率（17.49 mg kg-1 d-1）约为对照组的2倍（8.94 mg kg-1 d-1），其中有机氮的矿化作用是其主要来源途径. 两种处理土壤NH4+-N的总消耗速率均大于各自总生产速率，其中被微生物的同化作用固定于难分解有机氮库中的NH4+-N分别占其总消耗量的70%（对照组）和91%（施粪组）. 微生物的自养硝化作用是两种处理土壤NO3--N的主要产生途径，分别为5.31 mg kg-1 d-1（对照组）和2.13 mg kg-1 d-1（施粪组），均占各自NO3--N总生产量的80%以上. 对照组和施粪组土壤NO3--N的主要利用方式均为NO3--N的异化还原作用，分别为0.20和0.24 mg kg-1 d-1. 施粪组土壤N2O累积排放量最高，为7.81 mg kg-1，对照组次之，为6.08 mg kg-1，施尿组最少，为3.04 mg kg-1. 施粪和施尿使土壤CH4累积排放量分别增加了2.08和9.49 mg kg-1. 施粪组和施尿组土壤CO2累计排放量分别为对照组（145.17 mg kg-1）的3.89倍和22.63倍. 总体来说，牦牛粪便输入通过促进土壤有机氮的矿化作用、抑制微生物的自养硝化作用以及促进NO3--N的异化还原作用，提高了土壤的供氮能力和减少了NO3--N的淋溶风险. （图4 表3 参71