人造土壤中小分子有機(jī)物對團(tuán)聚體的膠結(jié)作用機(jī)制.pdf

1、土壤不僅是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)和寶貴的財富源泉，又是人類最早開發(fā)利用的生產(chǎn)資料。土壤學(xué)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，科研工作者普遍認(rèn)為:土壤結(jié)構(gòu)能夠控制土壤中水、肥、氣、熱的保持和運移，并在土壤侵蝕、修復(fù)、可持續(xù)利用及全球碳匯效應(yīng)等方面起重要作用;而團(tuán)聚體是土壤結(jié)構(gòu)體基本組成單元，如生物體的細(xì)胞，其結(jié)構(gòu)和空間分布決定了土壤理化性質(zhì)，是土壤質(zhì)量的重要指標(biāo)。因此，土壤團(tuán)聚體在宏觀的田間尺度與微觀的分子尺度之間架起了一座橋梁，是研究土壤的最佳研究對象。

2、
　　本研究以人造土壤培養(yǎng)實驗為基礎(chǔ)，從微結(jié)構(gòu)角度出發(fā)，通過監(jiān)測不同時期不同處理有機(jī)質(zhì)含量的變化，結(jié)合不同時期不同處理水穩(wěn)性團(tuán)聚體的含量變化，探究小分子有機(jī)物在團(tuán)聚體形成中的膠結(jié)作用。期望能夠為研究膠結(jié)物質(zhì)驅(qū)動的土壤團(tuán)聚體形成過程與穩(wěn)定機(jī)制提供一定的理論依據(jù)，同時，也為提高土壤肥力、改良土壤結(jié)構(gòu)，保障土地資源可持續(xù)利用提供科學(xué)的指導(dǎo)。
　　論文主要結(jié)論如下:
　　(1)比較人造土壤處理(AS)與單一粘土礦物處理得到，土

3、壤鐵、鋁氧化物對有機(jī)質(zhì)有較強的固定和保護(hù)作用，并且對土壤團(tuán)聚體的形成有非常重要的貢獻(xiàn)。推測自然土壤中鐵、鋁氧化物可能對有機(jī)質(zhì)有較強的固定和保護(hù)作用，并且可能對土壤團(tuán)聚體的形成有非常重要的貢獻(xiàn)。
　　(2)相較于其他處理，培養(yǎng)6個月，蒙脫組(MT)有機(jī)碳含量隨著培養(yǎng)時間的增長降低是最小的，可以推斷出自然土壤中可膨脹性粘土礦物蒙脫石含量越高，土壤肥力可能越高。
　　(3)MT處理培養(yǎng)的第1個月是微生物快速增殖期，大量分解利用有機(jī)

4、質(zhì)并產(chǎn)生了大量的小分子有機(jī)質(zhì);在培養(yǎng)第1個月之后MT處理就達(dá)到了一個微生物分解利用有機(jī)質(zhì)的平衡狀態(tài)，這個平衡狀態(tài)很可能是因為微生物大量分解利用有機(jī)質(zhì)并產(chǎn)生了大量的小分子有機(jī)質(zhì)，而這些小分子有機(jī)質(zhì)與蒙脫石結(jié)合形成微團(tuán)聚體/有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體對有機(jī)質(zhì)產(chǎn)生了較好的保護(hù)作用。
　　(4)推斷自然土壤中蒙脫石含量高，能夠促進(jìn)微生物分解利用有機(jī)質(zhì)，快速驅(qū)動有機(jī)質(zhì)的分子量向4300-210Da范圍內(nèi)富集;推測自然土壤中蒙脫石與有機(jī)質(zhì)結(jié)合形成微團(tuán)聚

5、體/有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體對有機(jī)質(zhì)產(chǎn)生固定和保護(hù)作用，可以提高土壤肥力。
　　(5)結(jié)合2、3、4結(jié)論，解釋了為什么一般我國北方土壤有機(jī)質(zhì)含量均高于南方土壤有機(jī)質(zhì)含量（如北方黑土與南方紅壤），由于氣候因素，北方土壤受到風(fēng)化、淋溶作用較弱，土壤中蒙脫石含量較高，南方紅壤受到風(fēng)化、淋溶作用較強，土壤中幾乎不含蒙脫石，所以，蒙脫石可能是造成我國南北肥力差距較大的主控因素。
　　(6)實驗現(xiàn)象及數(shù)據(jù)均證明了Six等提出的“大團(tuán)聚體周轉(zhuǎn)”概