文档介绍：生态环境学报 2012, 21(1): 44-48
Ecology and Environmental Sciences
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土壤有机碳初始积累过程及深度分异研究
吕海波 1, 2,梁宗锁 1, 3
1. 中国科学院水利部水土保持研究所,陕西杨凌 712100;
2. 渭南师范学院,陕西渭南 714000;3. 西北农林科技大学生命学院,陕西杨凌 712100
摘要:土壤有机碳(SOC)循环及周转规律是土壤碳汇研究的一个基本理论,然而当前对SOC的初始积累过程及其深度分异
机制并不明确。以安塞纸坊沟刺槐林为实验地,对20、40、60 cm 3个深度,均匀添加枯落物碎屑的土壤培养坑分3、7和11
月进行1年期的培养和观测。结果表明:20和40 cm深度7月SOC、活性有机碳(POC)及总氮(TN)值最高,11月各指标含
量回落,可溶性有机碳(DOC)和可溶性有机氮(DON)呈相反变化趋势。培养过程中各指标出现深度分异:与20 cm不同,
在60 cm深度,SOC随培养过程而递减,POC及全氮递增,而DOC在7月出现高值。各指标相关分析表明,随深度增加,SOC
与DOC、DOC与全N相关程度增强。SOC在初始积累过程中先增后减,体现出自我调节机制的存在。DOC在浅层和深层表现
出异源特点,培养坑60 cm深度SOC来源出现多元化,枯落物腐解产物影响程度减弱。
关键词:SOC;DOC;UV吸收值;POC
中图分类号:
文献标志码:A
文章编号:1674-5906(2012)01-0044-05
基于解决温室气体排放的土壤“碳库”研究是当
前相关领域的一个热点。土壤碳库中,有机碳库占
全球陆地总碳库的2/3~3/4,其微小的变化可以导致
全球CO2浓度的显著变化[1],因此,有关土壤有机
碳的动态变化研究显得非常重要。改变土地利用方
式和土壤管理模式是影响SOC稳定性的主要措施,
人为干涉后土壤剖面SOC的响应机制及运移规律
研究对于认识土壤碳积累过程、评价土壤碳储存都
有重要意义。土壤碳周转是一个长期的过程,这成
为土壤碳库研究和评价的一个障碍,虽然计算机模
拟长时段土壤SOC动态变化已经取得一定成果[2],
但是在不同生态系统、不同利用和管理条件下的土
壤有机碳周转时间相差很大,由于缺乏基于土壤碳
周转及土壤SOC剖面运移的基本规律而难以得到
普遍适应的模型。另外,SOC,尤其是深层SOC对
土地利用方式的改变、土表植被人为干涉的响应是
一个缓慢的过程,碳积累过程中是否存在饱和点尚
无定论[3-4],人为干涉打破土壤碳平衡后SOC动态变
化的促发机制,积累过程及剖面深度分异研究因为
涉及时段较长而鲜有研究,本研究预先设置深度为
20、40和60 cm的培养坑,通过添加枯落物来诱发
SOC及相关因子的快速改变,旨在研究SOC的原始
积累过程及深度分异,探讨3个深度因土壤环境条
件不同而造成的SOC及相关因子的响应差异。
地(表1),预先收集刺槐林地表枯落物粉碎至小
于1 cm小段,保持通风至使用,实验室测碳氮含量。
每刺槐林挖掘长宽为100 cm×100 cm、深20、40、
60 cm样坑各3个,清除土表枯