凍融作用對農田土壤可溶性氮組分的影響①

田路路，雋英華，劉 艷，孫文濤，程淑芳

?

凍融作用對農田土壤可溶性氮組分的影響①

田路路1，雋英華2*，劉 艷2，孫文濤2*，程淑芳3

(1 沈陽農業大學土地與環境學院，沈陽 110866；2 遼寧省農業科學院植物營養與環境資源研究所，沈陽 110161； 3 冠縣農業局，山東聊城 252500)

為了解非生長季農田土壤氮素轉化過程，采用室內凍融模擬培養試驗研究了不同凍融溫度和凍融循環次數對東北4種典型農田土壤(棕壤、褐土、草甸土、黑土)可溶性氮組分含量的影響。結果表明：隨著凍結溫度降低，4種農田土壤可溶性無機氮(DIN，NO– 3-N + NH4+-N)、可溶性有機氮(DON)和可溶性全氮(DTN)含量均顯著增加。隨著融化溫度升高，除NH4+-N含量顯著升高外，4種農田土壤NO– 3-N、DON和DTN含量的變化行為受凍結溫度和土壤類型的協同影響。隨著凍融循環次數增加，棕壤和褐土NO– 3-N、NH4+-N、DON和DTN含量均顯著增加；草甸土NO– 3-N、DON和DTN 含量均顯著增加，而NH4+-N含量顯著降低；黑土NO– 3-N和NH4+-N含量均顯著降低，而DON和DTN含量則先升高后降低。不同類型土壤受凍融作用影響的響應能力不同，其大小順序為褐土＞棕壤、草甸土＞黑土?？梢?，凍融作用促進了土壤氮素轉化，有利于土壤有效氮的累積，為春季作物生長提供足夠的氮素，但同時也增加了土壤氮素流失風險。

凍融作用；農田土壤；氮素轉化；可溶性氮組分

氮素在土壤生態系統中的存在形態及其遷移轉化與土壤氮素供應和生態環境質量密不可分。土壤中能被水或鹽溶液浸提出的氮素稱為可溶性氮素(DN, dissolved nitrogen)，它是土壤氮素中最活躍的組分[1]。一方面, 它是土壤有效養分，可以直接或經過轉化后為作物吸收利用[2-3]；另一方面，它的移動性相對較強，可能隨水分運移而發生徑流或淋溶損失，引起環境污染[4]。這些可溶性氮素又可以分為可溶性無機氮(DIN, dissolved inorganic nitrogen)和可溶性有機氮(DON, dissolved organic nitrogen)，目前對農田土壤DIN (硝態氮 + 銨態氮，NO– 3-N + NH4+-N)的遷移、轉化及其對生態環境效應等方面已進行了大量研究[5]，而對DON變化行為及其效應的研究相對較少。DON是土壤有機氮中最活躍的組分，是土壤中溶解性有機氮的潛在來源[6]。DON的變化行為是土壤微生物分解土壤有機質釋放DON和DON被土壤吸附及微生物降解等過程綜合作用的結果，與DON在土壤氮素礦化、固持、淋失和作物吸收等方面中的作用有密切的關系[3, 7]。

在中高緯度和高海拔地區，凍融交替是非生長季常見的自然現象[8]。凍融作用可以明顯改變土壤的理化性質和生物學性質，如破壞土壤結構、影響團聚體穩定性、釋放一部分可供微生物直接利用的營養元素、加強有機質的礦化作用、增強酶的活化效應等[9-11]。已有研究表明，凍融作用提高土壤中可溶性無機氮含量，促進土壤氮礦化[12]。但也有研究表明，頻繁的凍融循環會對微生物群落和活性造成傷害并明顯降低土壤氮礦化速率，甚至還通過破壞土壤團聚體結構影響土壤可溶性氮組分含量的變化[10]。因此，了解不同凍融條件下土壤可溶性氮組分含量的動態變化，對于正確理解凍融作用對土壤氮素轉化過程的影響很有意義。東北地區是氣候變化、土壤凍融循環顯著和氮素循環研究的重要區域，冬季凍融作用時間的長短和凍融循環次數直接影響農田土壤氮素養分的供應[13]。鑒于此，本試驗擬選取東北4種典型農田土壤(棕壤、褐土、草甸土、黑土)為研究對象，采用室內凍融模擬培養方法研究不同凍融溫度和凍融循環次數作用下土壤可溶性氮組分含量的變化行為，以明確凍融作用對不同農田土壤非生長季氮素有效性的作用差異，為東北地區農田土壤氮素肥力保持和氮肥利用率提高提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試土壤

供試土壤中的棕壤、褐土、草甸土，分別采自沈陽農業大學長期定位試驗站(41°82′ N、123°57′ E)、遼寧省阜蒙縣舊廟鄉(42°23′ N、121°37′ E)和遼寧省農業科學院長期定位試驗基地(41°49′ N、123°32′ E)，采樣時間為2012年4月；供試土壤中的黑土則于2013年10月采自吉林省公主嶺市國家黑土土壤肥力和肥料效益長期定位監測站(43°30′ N、124°48′ E)。采樣時，先除去表層雜物，多點混合法采集0 ~ 15 cm表層土壤，將新鮮樣品裝入塑料袋后迅速帶回實驗室，挑取肉眼可見的細根和石塊等雜物后分成兩份，一份過2 mm篩后4℃保存備用，另一份風干后，測定基礎理化性質[14](表1)。

表1 供試土壤基礎理化性質

1.2 凍融試驗設計

取定量過篩后土壤，調節含水量至150 g/kg，放入10℃ (模擬東北初春土壤凍融發生時的平均氣溫)的恒溫培養箱中恒溫培養10 d，使其恢復生物學活性。預培養期間每天透氣并補充損失的水分。

1.2.1 凍融溫度模擬試驗 稱取相當于100 g風干土的預培養土壤于100 ml 培養瓶中并平鋪于瓶底，用帶孔的保鮮膜封口，在某一凍結溫度下凍結6 d，然后在某一融化溫度下融化1 d。凍結溫度設定為-4℃、-15℃，融化溫度設定為2℃、5℃。每個處理3次重復，設置未凍融的預培養土壤為對照。培養期間每天補充水分并保持水分含量不變。

1.2.2 凍融循環次數模擬試驗 稱取相當于100 g風干土的預培養土壤于100 ml 培養瓶中并平鋪于瓶底，用帶孔的保鮮膜封口，凍融循環次數設定為：1、5、10。其中，在–2℃ 凍結6 d，在2℃融化1 d設定為1個凍融循環。每個處理3次重復，設置未凍融的預培養土壤為對照。培養期間每天補充水分并保持水分含量不變。

1.3 測定方法[14]

可溶性無機氮 (DIN, dissolved inorganic nitro-gen)采用2 mol/L KCI溶液浸提，連續流動分析儀(AA3, 德國布朗盧比公司)測定；可溶性全氮 (DTN, disso-lved total nitrogen)采用過硫酸鉀氧化-紫外分光光度法測定；DON＝DTN-DIN。

1.4 數據處理

所有數據采用Excel 2000和SPSS 11.5進行統計分析；試驗數值采用Duncan’s法進行多重比較；數值采用平均值的形式表示。

2 結果與分析

2.1 凍融作用對土壤可溶性無機氮含量的影響

農田土壤DIN以NO– 3-N為主，凍融溫度和凍融循環次數對農田土壤DIN組分含量均有影響顯著 (＜0.05)(圖1、圖2)。不同土壤DIN組分含量不同，其大小順序為黑土＞褐土、草甸土＞棕壤。與對照相比，–15℃凍結顯著增加了農田褐土、草甸土和黑土NO– 3-N和NH4+-N含量，而–4℃ 凍結則無規律性影響(圖1A、圖2A)。隨著凍結溫度降低，4種農田土壤NO– 3-N和NH4+-N含量均顯著增加。隨著融化溫度升高，4種農田土壤NH4+-N含量均顯著增加；而NO– 3-N含量的變化受凍結溫度的影響(圖1A、圖2A)。–4℃凍結時，除黑土顯著增加外，其他3種農田土壤NO– 3-N含量均無顯著變化；–15℃凍結時，褐土和草甸土NO– 3-N含量均顯著增加，而棕壤和黑土均無顯著變化 (圖1A)?？梢?，凍融溫差對農田土壤DIN組分含量影響顯著，較大的凍融溫差造成了農田土壤DIN組分含量增加 (圖1A、圖2A)。

與對照相比，凍融1次后4種農田土壤DIN組分含量的增加幅度最大，說明短期凍融對農田土壤氮素轉化過程的影響程度較大 (圖1B、圖2B)。隨著凍融循環次數增加，棕壤、褐土和草甸土NO– 3-N含量均顯著增加，以凍融10次的含量最高，分別為31.39、41.97和38.50 mg/kg，較對照處理分別增加了29.84%、36.98% 和30.63%；而黑土則呈降低的趨勢，以凍融1次的含量最大(76.45 mg/kg)，較對照處理增加了17.75% (圖1B)。隨著凍融循環次數增加，棕壤和褐土NH4+-N含量均顯著增加，以凍融10次的含量最高，較對照處理分別增加了40.68% 和104.00%；而黑土和草甸土則顯著降低，以凍融1次的含量最高，較對照處理分別增加8.69% 和26.59% (圖2B)。不同類型土壤對凍融作用的響應能力不同，其大小順序為褐土＞棕壤、草甸土＞黑土 (圖1B、圖2B)。

2.2 凍融作用對土壤可溶性有機氮含量的影響

農田土壤DON含量受凍融作用影響顯著(＜0.05)，其作用程度因土壤類型而異(圖3)。與對照相比，除棕壤–4 ~ 2℃ 凍融和黑土凍融1次降低外，4種農田土壤DON含量均顯著增加(圖3)。隨著凍結溫度降低，棕壤、褐土和草甸土DON含量均顯著增加，而黑土則無規律性變化。隨著融化溫度升高，農田土壤DON含量的變化行為受凍結溫度和土壤類型的雙重影響。–4℃凍結時，棕壤DON含量顯著增加，黑土顯著降低，而褐土和草甸土則無顯著變化；–15℃凍結時，除黑土顯著增加外，其他3種農田土壤DON含量均降低，但降低沒有達到顯著性水平 (圖3A)。隨著凍融循環次數增加，褐土和草甸土DON含量均顯著增加，以凍融10次的含量最高，分別為6.92和6.61 mg/kg，較對照處理分別增加了250.47% 和349.33%；而棕壤和黑土呈現先增加后減小的變化趨勢，以凍融5次的含量最高 (圖3B)。可見，凍融溫差對農田土壤DON含量影響顯著，較大的凍融溫差造成了農田土壤DON含量增加 (圖3A)。

2.3 凍融作用對土壤可溶性全氮含量的影響

凍融作用對農田土壤DTN含量影響顯著(＜0.05) (圖4)。不同土壤類型DTN含量不同，其大小順序為黑土＞草甸土、褐土＞棕壤 (圖4)。隨著凍結溫度降低，4種農田土壤DTN含量均顯著增加。隨著融化溫度升高，農田土壤DTN含量的變化行為受凍結溫度的協同影響。–4℃凍結時，除棕壤顯著增加外，其他3種農田土壤DTN含量均無顯著變化；–15℃凍結時，除棕壤無顯著變化外，其他3種農田土壤DTN含量均顯著增加(圖4A)。隨著凍融循環次數增加，棕壤、褐土和草甸土DTN含量均顯著增加，但增加幅度越來越小，以凍融10次的含量最高，分別為39.85、54.28和49.83 mg/kg；而黑土則呈現先增加后減少的變化趨勢，以凍融5次的含量最高(99.25 mg/kg) (圖4B)。說明短期凍融更有利于促進農田土壤DTN的釋放。結合DIN和DON含量的變化行為，發現凍融作用對農田土壤DON的影響程度較大。

3 討論

凍融作用通過改變土壤水分狀況和分布，直接影響土壤理化性質與微生物活動，導致土壤養分含量的變化[15-16]。本研究中，凍融作用造成農田土壤可溶性氮組分含量的顯著增加 (圖1 ~ 4)，這是由于凍融循環過程中土壤結構、孔隙等物理性狀的變化，破壞了土壤團聚體和微生物群落結構，有利于土壤包裹吸附著的小分子釋放出來，為殘留微生物提供了足夠的養分，造成土壤氮礦化和可溶性氮組分釋放量的增加[17-18]。凍融溫差和凍融循環次數是影響土壤氮素轉化的主要驅動因子。范志平等[12]對河岸緩沖帶土壤的研究認為，凍融交替增加土壤無機氮含量，其中凍融溫差和凍融頻數均對土壤無機氮含量影響極顯著，較大的凍融溫差更容易致使土壤微生物細胞裂解，進而使土壤無機氮含量升高，這也進一步佐證了本文的研究結果 (圖1A、圖2A)。Zhou等[19]對長白山土壤凍融模擬試驗研究表明，土壤DIN含量與凍融循環次數呈正相關。本研究中，農田棕壤和褐土DIN組分含量均隨著凍融循環次數增多而增大(圖1B、圖2B)，這與雋英華等[20]和Judd等[15]的研究結果相一致；而黑土則呈降低的變化趨勢，這與李源等[21]的研究結果正好相反。這是由于，一方面，黑土肥力較高，含有較高的速效氮含量(表1)；另一方面，室內培養不考慮植被吸收和養分淋溶，在連續多次的長期凍融循環中，土壤氮礦化過程產物的累積抑制了氮礦化作用[22]。不同類型土壤DIN組分含量對凍融作用的響應程度不同，以褐土最大，黑土最小。說明土壤肥力越高，土壤氮素轉化過程對凍融作用的響應程度越小 (圖1、圖2)。

Schimel和Clein[23]研究表明，凍融過程如同干濕交替或氯仿熏蒸等一樣對微生物有滅殺作用，造成微生物死亡。死亡的微生物在分解過程中釋放出一些小分子糖和氨基酸等，增加了土壤DON含量[24]。本研究中，隨著凍結溫度降低，4種農田土壤DON和DTN含量均顯著增加(圖3A、圖4A)，這與周旺明等[25]的研究具有相似之處，認為凍結溫度是影響土壤DON含量的重要因素，凍融速率越大，越有利于土壤釋放DON。凍結溫度越低，土壤穩定性團聚體越少，釋放出的可溶性有機物質就越多[26]。但也有不同觀點，徐俊俊[27]對青藏高原高寒草甸土的研究結果則認為，凍融溫度對DON含量影響不顯著 (＞0.05)。本研究中，隨著凍融循環次數增多，褐土和草甸土DON和DTN含量均顯著增加，但增加幅度越來越小，以凍融10次的含量最大(圖3B、圖4B)，這與Grogan等[28]的研究結果相一致；而黑土和棕壤DON含量則呈現先升高后降低的變化趨勢(圖3B)。這是由于，一方面，凍融初期造成微生物大量死亡，釋放大量可溶性養分，隨著凍融循環次數增加，微生物適應環境導致死亡絕對量減少，減少了來自死亡微生物的DON含量；另一方面，隨著凍融循環次數增加，從土壤團聚體中釋放出的DON含量也逐漸降低。而由于礦化作用，土壤中的DON卻不斷地被微生物利用分解，導致土壤DON含量在多次凍融后呈下降趨勢[29]。本研究表明，不同土壤類型可溶性氮組分含量不同，其大小順序為黑土＞棕壤、草甸土＞褐土(圖1 ~ 4)，這與土壤對凍融作用響應能力的變化趨勢正好相反，說明高肥力土壤受凍融作用影響的緩沖性較大。這是由于高肥力土壤中的腐殖質能夠增強有機質的親水性，土壤腐殖質含量越高(表1)，冰凍過程中的膨脹作用越強，釋放的有機物質越多[30]。

凍融作用通過影響土壤物理性狀和微生物活性增加了土壤DIN組分含量[15, 31]，造成春季土壤根系吸收與微生物礦化釋放養分過程在時間和空間上的不同步[32]，增加了土壤氮素隨冰雪融水進入地表水的流失風險。Groffman等[33]關于森林流域研究表明，氮素流失的主要形態是NO– 3-N，凍融造成NO– 3-N的流失增多。Piatek等[34]利用氮氧同位素方法研究認為，土壤流失的NO– 3-N主要來源于微生物的硝化作用。可見，受季節性溫度變化的影響，凍融作用對農田土壤DIN有顯著影響，在無機氮中，NO– 3-N是較易淋失的氮素形態。由于東北地區農田土壤融化期作物對氮素的吸收量較小，土壤氮素流失的風險也相應增大，可能導致農田生態系統養分的虧缺和氮素利用效率的下降，這些現象的機制還需要進一步研究。

4 結論

凍融作用對4種典型農田土壤氮素轉化過程均有顯著影響。隨著凍融溫度和凍融循環次數的變化，農田土壤DIN (NO– 3-N、NH4+-N)、DON和DTN含量均產生顯著變化；其中，適宜的凍融溫差和凍融循環次數是影響土壤氮素轉化過程的主要因素。不同類型土壤對凍融作用的響應能力不同，總體呈現出褐土＞棕壤、草甸土＞黑土。說明高肥力土壤受凍融作用影響的緩沖性較強?？梢?，在季節性凍融期間，農田土壤表現出的固氮作用是生態系統保持氮的一種機制，為農田生態系統提供大量可利用養分的同時，增加了土壤氮素的淋溶流失風險。

[1] Murphy D V, Macdonald A J, Stockdale E A, et al. Soluble organic nitrogen in agricultural soil[J]. Biology and Fertility of Soils, 2000, 30(5/6): 374–387

[2] 周建斌, 陳竹君, 鄭險峰. 土壤可溶性有機氮及其在氮素供應及轉化中的應用[J]. 土壤通報, 2005, 36(2): 244–288

[3] 楊絨, 周建斌, 趙滿興. 土壤中可溶性有機氮含量及其影響因素研究[J]. 土壤通報, 2007, 38(1): 15–18

[4] 韋劍鋒, 韋冬萍, 陳超君, 等. 不同施氮方式對甘蔗氮肥效率及氮素去向的影響[J]. 核農學報, 2013, 27(2): 213–218

[5] 張維理. 我國北方農用氮肥造成地下水硝酸鹽污染的調查[J]. 植物營養與肥料學報, 1995, 1(2): 80–87

[6] Zhong Z K, Makeschin F. Soluble organic nitrogen in temperate forest soils[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2003(35): 333–338

[7] 趙滿興, 周建斌, 陳竹君, 等. 不同類型農田土壤對可溶性有機氮、碳的吸附特性[J]. 應用生態學報, 2008, 19(1):76–80

[8] Henry H. Soil freeze-thaw cycle experiments: Trends, methodological weaknesses and suggested improve-ments[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2007(39): 977–986

[9] 樸春和, 劉廣深, 洪業湯. 干濕交替和凍融作用對土壤肥力和生態環境的影響[J]. 生態學雜志, 1995, 14(6): 29–34

[10] Herrman A, Witter E. Source of C and N contributing to the flush in mineralization upon freeze thaw cycles in soil[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2002(34): 1 495– 1505

[11] 王風, 韓曉增, 李良皓, 等. 凍融過程對黑土水穩性團聚體含量影響[J]. 冰川凍土, 2009, 31(5):915–919

[12] 范志平, 李勝男, 李法云, 等. 凍融交替對河岸緩沖帶土壤無機氮和土壤微生物量氮的影響[J]. 氣象與環境學報, 2013, 29(4):106–111

[13] 魏燕華, 趙鑫, 翟云龍, 等. 耕作方式對華北農田土壤固碳效應的影響[J]. 農業工程學報, 2013, 29(17): 87–95

[14] 魯如坤. 土壤農業化學分析方法[M]. 北京: 中國農業科技出版社, 2000

[15] Judd K E, Likens G E, Buso D C, et al. Minimal response in watershed nitrate export to severe soil frost raises questions about nutrient dynamics in the Hubbard Brook experimental forest [J]. Biogeochemistry, 2011(106): 443– 459

[16] 喬思宇, 周麗麗, 范昊明, 等. 凍融條件下黑土無機磷分級及有效性研究[J]. 土壤, 2016, 48(2): 259–264

[17] 鄭秀清, 樊貴盛, 邢述彥. 水分在季節性非飽和凍融土壤中的運動[M]. 北京: 地質出版社, 2002: 1–303

[18] 李忠佩, 張桃林, 陳碧云. 可溶性有機碳的含量動態及其與土壤有機碳礦化的關系[J]. 土壤學報, 2004, 41(4): 544–552

[19] Zhou W M, Chen H, Zhou L, et al. Effect of freezing- thawing on nitrogen mineralization in vegetation soils of four landscape zones of Changbai Mountain[J]. Annals of Forest Science, 2011(68): 943–951

[20] 雋英華, 劉艷, 田路路, 等. 凍融交替對農田棕壤氮素轉化過程的調控效應[J]. 土壤, 2015, 47(4): 647–652

[21] 李源, ?；? 袁星. 凍融交替對黑土氮素轉化及酶活性的影響[J]. 土壤學報, 2014, 51(5): 1 103–1 109

[22] Amador J A , Gorres J H, Savin M C. Role of soil water content in the carbon and nitrogen dynamics ofL. burrow soil[J]. Applied Soil Ecology, 2005, (28):15–22

[23] Schimel J P, Clein J S. Microbial response to freezing and thawing cycles in tundra and taiga soils[J]. Soil Biology and Biochemistry, 1996, 28(8): 1 061–1 066

[24] Wang L, Bettany R. Influence of freeze-thaw and f1ooding on the loss of soluble organic carbon and carbon dioxide from soil [J]. Journal of Environmental Quality, 1993, 22(4): 709–714

[25] 周旺明, 王金達, 劉景雙, 等. 凍融對濕地土壤可溶性碳、氮和氮礦化的影響[J]. 生態與農村環境學報, 2008, 24 (3): 1–6

[26] Lehrsch G A, Sojka R E, Carter D L, et al. Freezing effects on aggregate stability affected by texture, mineralogy, and organic matter[J]. Soil Science Society of America Proceedings, 1991(55): 1 401–1 406

[27] 徐俊俊. 凍融交替對高寒草甸土壤氮素的影響[D]. 成都: 四川農業大學, 2010

[28] Grogan P, Michelsen A, Ambus P, et al. Freeze-thaw regime effects on carbon and nitrogen dynamics in subarctic health tundra mesocosms[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2004, 36(4): 641–654

[29] Campbell C A, Biederbeck V O. Influence of fluctuating temperatures and constant soil moistures on nitrogen changes in amended and unamended loam[J]. Canadian Journal of Soil Science, 1972(52): 323–336

[30] Puget P, Chenu C, Balesdent J. Total and young organic matter distributions in agregates of silty cuhivated soils[J]. European Journal of Soil Science, 1995, 46(3): 449–459

[31] 王恩姮, 盧倩倩, 陳祥偉. 模擬凍融循環對黑土剖面大孔隙特征的影響[J]. 土壤學報, 2014, 51(3): 490–496

[32] Yano Y, Shaver G R, Giblin A E. Nitrogen dynamics in a small arctic watershed: Retention and downhill movement of15N[J]. Ecological Monographs, 2010(80): 331–351

[33] Groffman P M, Driscoll C T, Fahey T J, et al. Effects of mild winter freezing on soil nitrogen and carbon dynamics in a northern hardwood forest[J]. Biogeochemistry, 2001(56): 191–213

[34] Piatek K B，Mitchell M J，Silva S R，et al. Sources of nitrate in snowmelt discharge: evidence from water chemistry and stable isotopes of nitrate[J]. Water, Air and Soil Pollution, 2005, 165(1/2/3/4): 13–35

Effects of Freezing-Thawing on Dissolved Nitrogen Components of Farmland Soils

TIAN Lulu1, JUAN Yinghua2*, LIU Yan2, SUN Wentao2, CHENG Shufang3

(1 College of Land and Environment, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China; 2 Institute of Plant Nutrition and Environmental Resources, Liaoning Academy of Agricultural Sciences, Shenyang 110161, China; 3 Guanxian Agricultural Bureau, Liaocheng, Shandong 252500, China)

In order to deeply understand nitrogen (N) transformation process in farmland soil during non-growing season, with a laboratory simulation experiment, the effects of different freezing and thawing temperatures and freezing-thawing cycling frequencies on the contents of soil dissolved N components were investigated in four typical farmland soils (brown soil, cinnamon soil, meadow soil and black soil). The results showed that with freezing temperature decreasing, the contents of nitrate N (NO– 3-N), ammonium N (NH4+-N), dissolved organic N (DON) and dissolved total N (DTN) all increased significantly in four farmland soils. With thawing temperature increasing, the dynamics of soil NO– 3-N, DON and DTN in four farmland soils were synergistically affected by freezing temperature and soil type, except for NH4+-N content increasing significantly. With freezing-thawing cycling increasing, the contents of NO– 3-N, NH4+-N, DON and DTN all increased significantly in brown soil and cinnamon soil; the contents of NO– 3-N, DON and DTN all increased significantly, andNH4+-N content decreased significantly in meadow soil; the contents of NO– 3-N and NH4+-N both increased significantly, and DON and DTN contents both first increased then decreased in black soil. As affected by freezing-thawing, the response capacity of tested soils differed from soil type, with following as cinnamon soil＞brown soil, meadow soil＞black soil. Therefore, it is preliminarily concluded that freezing-thawing cycling could promote soil N transformation, and was beneficial to the accumulation of soil available N, which could provide abundant nutrients for crop growth in spring but might also increase the risk of soil N loss at the same time.

Freezing-thawing cycles; Farmland soil; Nitrogen transformation; Dissolved nitrogen components

10.13758/j.cnki.tr.2017.03.013

S153.6

A

國家自然科學基金項目(41301253)、遼寧省農業領域青年科技創新人才培養計劃項目(2014018)、公益性行業（農業）科研專項(201503118-08)和國家科技支撐計劃項目(2013BAD05B07)資助。

(juanyong_001@sohu.com)

田路路(1990—)，女，河南魯山人，碩士研究生，主要從事凍融對土壤氮素轉化的影響研究。E-mail: 760848132@qq.com