海倫市近30年農(nóng)田黑土碳儲量及其時空變化.pdf

1、中國東北黑土區(qū)是世界最為珍貴的黑土區(qū)之一，是我國重要的糧食生產(chǎn)基地。有機質(zhì)含量高，土質(zhì)肥沃是黑土的主要特征。隨著人類活動對土壤的擾動逐年增加，黑土肥力嚴重退化，同時也造成土壤碳的大量釋放，農(nóng)田土壤碳極易由碳匯向碳源轉(zhuǎn)變。為了明確黑土農(nóng)田土壤有機碳現(xiàn)狀，揭示近30年來土壤碳庫變化速率及其關(guān)鍵控制因子以及土壤有機碳變化的驅(qū)動機制，本研究以黑龍江省海倫市黑土農(nóng)田為研究對象，運用地統(tǒng)計學分析方法，結(jié)合全國第二次土壤普查資料（1981年）與201

2、1年實地監(jiān)測數(shù)據(jù)，對1981年及2011年海倫市農(nóng)田表層(0～20cm)土壤有機碳儲量及其變化速率進行了估算、對土壤有機碳空間分布特征與變化及其影響因素進行了系統(tǒng)研究，同時通過室內(nèi)培養(yǎng)方法，研究影響土壤有機碳礦化的主要調(diào)控因子。結(jié)果表明:
　　近30年海倫市農(nóng)田土壤有機碳含量呈現(xiàn)先降低(1981～2000)后緩慢增加的趨勢(2000～2011)。但是在過去30年土壤有機碳儲量的總變化依然表現(xiàn)為降低，30年間農(nóng)田土壤有機碳變化的分布

3、表現(xiàn)出較大的空間變異;1981年、2011年黑龍江省海倫市表層黑土農(nóng)田土壤有機碳儲量分別為22.5×106 Mg和18.2×106 Mg，土壤有機碳密度平均變化速率為-0.49 MgC/ha/yr。30年內(nèi)土壤呈現(xiàn)丟碳狀態(tài)，相對丟碳面積高達約84％，僅有3％表現(xiàn)為固碳，全市農(nóng)田土壤丟碳量占1981年碳儲量的19.1％。
　　不同土壤類型中，初始有機碳密度越高的土壤類型其有機碳降低速率越大，有機碳年變化率與初始有機碳密度呈顯著反比關(guān)

4、系(P＜0.001);相比1981年，2011年的土壤碳氮比顯著下降（P＜0.001）。土壤碳氮比的降低可能促進了土壤有機碳的礦化，不利于有機碳的固存;從海倫市東北到西南部，農(nóng)田土壤平均有機碳呈現(xiàn)從固定到損失的趨勢（P＜0.05）。
　　土壤有機碳的礦化與溫度、初始有機碳含量和外源性有機物質(zhì)的添加密切相關(guān)。一般而言，較高溫度、初始有機碳含量較高的土壤具有較高的有機碳礦化速率;有效性更高的外源有機物質(zhì)更有利于土壤有機碳的礦化;但溫度