土壤碳庫對外源有機物料輸入的響應(yīng).pdf

1、本試驗將火炬松、葡萄糖、對照大氣濃度(Ambient)條件下生長的水稻(簡稱A-水稻)和高CO2濃度處理(FACE)條件下生長的水稻(簡稱F-水稻)作為外源有機物料添加到土壤中,培養(yǎng)土柱加蒸餾水至土壤飽和含水量的70％,于25℃下恒溫無光照培養(yǎng),利用13C穩(wěn)定同位素示蹤法研究外源有機C和土壤原有有機C的分解特征以及外源有機物料質(zhì)與量的不同對土壤C庫產(chǎn)生的影響。
　　 研究表明,外源有機C不同添加量的平均分解率為:葡萄糖>A-水稻

2、秸稈>F-水稻秸稈>火炬松。葡萄塘為易分解糖類,分解速率最快,達到90％以上；A-水稻秸稈和F-水稻秸稈的分解率沒有顯著差異；火炬松中木質(zhì)素和酚類化合物含量高,分解速率最慢。植物殘體的分解率與植物殘體木質(zhì)素含量:N含量呈顯著負相關(guān)。
　　 添加外源有機物料后,土壤原有有機C的CO2-C釋放量為:水稻秸稈>火炬松>葡萄糖,并隨著外源有機物料添加量的增加,土壤原有機C的分解量是增加的。對土壤原有有機C累計排放的CO2-C量進行方差分

3、析發(fā)現(xiàn),外源有機物料質(zhì)與量的不同,對土壤原有有機C分解的影響都達到了極顯著差異(p<0.001)。添加葡萄糖的處理中,土壤原有有機C分解量顯著低于添加植物殘體的處理(p<0.001)?；鹁嫠傻奶幚碇型寥涝杏袡CC的分解量比加入F-水稻秸稈的處理顯著減少了(p=0.039),與A-水稻秸稈處理差異不顯著(p=0.184)。A-水稻秸稈的處理與F-水稻秸稈的處理對土壤原有有機C分解的影響差異不顯著(p=0.441),表明由于CO2濃度升高引

4、起的水稻秸稈生化組成的改變還不足以對土壤原有有機C的分解產(chǎn)生顯著的影響。而在F-水稻處理和A-水稻處理中,添加0.5g、1g和2gC量對土壤原有有機C分解的影響均有顯著差異(p<0.001),因此可以認為,在未來CO2濃度升高的條件下,C向土壤輸入量的增加可能比作物生化組成的改變對土壤原有有機C分解的影響更大。與不添加外源有機質(zhì)的處理(CK)相比,0.5gC量的葡萄糖處理顯著抑制了土壤原有有機C的分解(p=0.028),火炬松的處理、F

5、-水稻的處理、1g和2gC量的A-水稻處理以及2gC量的葡萄糖處理均顯著促進了土壤原有有機C的分解(p<0.001),1gC量的葡萄糖處理、0.5gC量的A-水稻處理與CK的差異不顯著(p分別為0.217和0.108)。
　　 土壤顆粒分級試驗結(jié)果表明,各處理中土壤>53μm組分所占的比例和C含量都比培養(yǎng)前顯著降低了(p<0.05)。隨著植物殘體添加量的增加,土壤>53μm的組分中C含量有增加的趨勢,而隨著葡萄糖添加量的增加,土

6、壤>53μm的組分中C含量是減小的.由于>53μm的組分分解成為更細的顆粒,使得<53μm的組分增加,但這部分C含量變化對外源有機質(zhì)輸入的響應(yīng)不是很明顯。培養(yǎng)后,添加葡萄糖的處理和CK相比,>53μm的組分所占的比例顯著降低了(p<0.05),而添加植物殘體之間以及與CK相比,>53μm的組分所占的比例差異不顯著。添加植物殘體有利于土壤>53μm的組分中C的更新；添加葡萄糖后,葡萄糖主要殘留在土壤<53μm的組分中；隨著施用量的增加,新

7、輸入C所占的比例是增加的。
　　 加入植物殘體后雖然引起激發(fā)效應(yīng)的程度不同,但植物殘體C的殘留量均大于土壤因激發(fā)效應(yīng)而損失的C量,表明試驗條件下所加植物殘體C量將有助于土壤有機C的積累,這使得土壤中的有機C周轉(zhuǎn)加速并得以更新.土壤原有有機C的虧損與葡萄糖添加量是成正比的,與植物殘體的添加量成反比,并且加入植物殘體后,土壤總有機C的虧損量小于不加任何外源有機物料的處理。由此可以說明:易分解的有機質(zhì)分解速率快,殘留量低,不利于土壤有