氮在动植物残体、微生物体、土壤有机质和粘土矿物各分室中的迁移和转化。后者包括矿化，生物固持、腐殖质形成、铵的粘土矿物固定、固定态铵的释放，以及铵的有机质固定等各种过程（见图）。土壤有机氮在异养性微生物作用下，转变为铵态氮或氨，称为矿化作用。铵态氮经微生物作用氧化为硝态氮，称为硝化作用。反之，无机态氮化合物（NH，NH₃，NO，NO）被微生物同化转变成其躯体组织中的有机态含氮组成分，则称为生物固持作用。它和矿化作用是两个不断同时进行但方向相反的过程。氮经由这两个过程从无机态变为有机态，又从有机态变为无机态，是氮的内循环最主要特征。矿化速率大于生物固持速率时，矿质态氮量增多，称之为净矿化；矿化速率小于生物固持速率时，矿质态氮减少，称之为净固定。铵由粘土矿物外表面进入2∶1

型粘土矿物层间后不能被中性盐所置换，称为铵的矿物固定。粘土矿物层间的铵迁移至粘土矿物外表面和土壤溶液中称为固定态铵的释放（腐殖质形成见腐殖化作用）。

土壤氮的内循环

氮的内循环与氮循环相互联系，它受氮循环中很多过程包括生物固氮、反硝化、氨挥发等的影响。就其本身而言，它决定于：①体系中有机物质的数量和生物降解性，特别是可给态碳和可给态氮的比值。当动植物残体的含氮量在2.5%以上，C/N比值小于20时，矿化作用将大于生物固持作用（净矿化）。当动植物残体的C/N比值大于30时，生物固持作用将大于矿化作用（净固定）；此后随着加入有机物质的不断分解，C/N比值变狭，生物固持速率逐渐接近于矿化速率，当这两个相反过程的速率相等时，称为转折点，此时矿质态氮的固持量，称之为最大固持量，在转折点之后，又转为净矿化阶段。土壤中原有机质的C/N比值一般在10～12间，其矿化作用常大于生物固持作用。②温度，10～40℃范围内，温度对净固定无影响，但净矿化量与温度成正比。③水分条件，嫌气条件下的矿化速率较好气条件下小，但嫌气条件下微生物代谢所需的氮量较小，因而释出的铵量较多。

土壤的供氮能力和供氮过程决定于氮的内循环。在正常施肥情况下，作物一生吸收的氮量中50%以上均来自土壤有机氮的矿化。矿化作用—生物固持作用和铵的粘土矿物固定—固定态铵的释放还有助于减少土壤中矿质态氮量因施肥而引起的剧烈变化，从而既有助于减少氮素损失及其对环境的污染，又有助于保证土壤对作物较稳定的氮供应。矿化作用—生物固持作用是土壤氮表观正激发和表观负激发效应产生的根本原因；同时它使得根据¹⁵N示踪法所得到的肥料氮的利用率和损失率偏离真实值，因而不能据此判断肥料氮的效率和对环境的污染。