黑土颗粒态有机碳与矿物结合态有机碳的变化研究.pdf

第47卷 第1期 土 壤 学 报 Vol147,No11 2010年1月ACTA PEDOLOGICA SIN ICA Jan. , 2010 3 国家自然科学基金项目40801071、 “ 十一五 ” 国家科技支撑项目2006BAD15B01、 中国科学院东北地理与农业生态研究所学科前沿 领域项目KZCX3 - S W - NA3 - 31和青年博士基金项目O8H2041资助 › 通讯作者, E2mail zhangxiaopingneigae. ac. cn 作者简介梁爱珍1979 , 女,山西交城县人,博士,主要从事土壤管理和土壤有机碳研究. E2mail aizhenlianghotmail . com 收稿日期 2008 - 10 - 24;收到修改稿日期 2009 - 04 - 28 黑土颗粒态有机碳与矿物结合态有机碳的变化研究 3 梁爱珍 1 张晓平 1› 杨学明2 申 艳 1 时秀焕 1 范如芹 1 方华军 3 1 中国科学院东北地理与农业生态研究所,长春 130012 2 Greenhouse 有机碳;颗粒态有机碳;团聚体结合碳;矿物结合态有机碳 中图分类号 S15214; S15316; S15512 文献标识码 A 确定管理措施下土壤有机碳Soil organic car2 bon, SOC ,尤其是土壤团聚体稳定过程中表现活 跃的有机碳组分的动态变化,对于正确评估农业管 理措施对土壤结构和质量的影响作用至关重要 [1 ]。 土壤颗粒态有机质Particulate organic matter, POM, 53μ m 库是相对新形成的和对微生物有吸引力的 物质,代表很大比例的“ 慢 ” 分解有机碳库,其周转 时间介于活性库和惰性库之间 [2 ]。土壤 POM包含 有部分分解的动植物残体,是微生物活动的重要碳 源 [2 ]。增加土壤颗粒态有机碳 POM2C ,有利于土 壤生物活动,增加微生物生物量碳、 氮,改善土壤结 构及其他土壤性状 [3 ]。土壤 POM2C对耕作管理措 施变化反应敏感,极易因耕作管理措施的逆变化而 快速丧失 [4]。土壤水稳性团聚体对管理措施的变 化反应也非常敏感,并且明显受到POM2C影响 [5 ]。 Angers和Mehuys [6 ]研究表明 POM与土壤团聚体密 切联系,尤其是水稳性大团聚体。稳定的土壤大团 聚体较微团聚体含有更多的有机碳 [7]、 POM [8 ]和活 性有机碳 [9 ]。早期研究也指出稳定团聚体较不稳 定团聚体含有的POM多 [6 ]。 Cambardella和El2 liott [8 ]研究认为 ,土壤POM2C是微生物的能量源,可 以胶结和稳定团聚体。大团聚体得以稳定的原因 之一就在于POM2C的作用。因此,土壤POM2C影 响着土壤水稳性团聚体的形成和发育,而团聚体的 形成和存在又有助于保持POM2C,二者相互作用, 促进土壤有机碳的积累与保持。土壤中与矿物结 合的有机碳Mineral2incorporated organic carbon, MOM2C,250μm级大团聚体作为评价长期以 来农业管理措施转变对东北黑土有机碳动态变化 影响的指标更敏感。黑土在耕垦前粗细POM2C均 分别与总SOC之间存在极显著的正相关关系,与大 团聚体结合碳也存在极显著的正相关。自然黑土 开垦为耕地后,粗细POM2C与大团聚体之间的相关 性减小,而与微团聚体结合碳的相关性增大。黑土 开垦后,粗细POM2C的损失量均与大团聚体结合碳 的损失量成极显著正相关关系,说明大团聚体分解 为微团聚体的同时造成了POM2C的释放和快速分 解。黑土MOM2C相对稳定,但长期耕垦导致的该 158 土 壤 学 报47卷 组分SOC损失量在总SOC损失量中占到了很大比 重,揭示了黑土MOM2C在土壤有机碳积累和保持 过程也起着重要作用。 参 考 文 献 [ 1 ] Oyedele D J, Schjnning P, Sibbesen E, et al . 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