不同土地利用类型下土壤活性有机碳库的变化

化学肥力保持具有重要意义 。 土壤活性有机碳常可用微生物量碳 、 易氧化碳 、 溶解性有机碳 、 颗粒有机碳 、 轻组有机碳等来进行表
2014
生态学杂志 第 26 卷 第 12 期
征 。在特定的生物 、 气候带中 , 随着地上植被的生 长 ,土壤碳库及碳形态将会达到稳定状态 , 因而 , 土 壤碳素 状 况 常 可 作 为 生 态 功 能 的 标 志 或 控 制 器 ( Paul, 1984 ) 。不同地面覆被下土壤由于承接其凋 落物和根系分泌物类型不同 ,因而形成的土壤碳库 , 特别是活性碳状况会存在差别 。本文研究同一地区 不同土地利用类型下土壤活性碳含量与分布 , 揭示 不同土地利用类型下植被对土壤碳库的影响 , 为评 价该地区土地利用类型变化对土壤有机碳的影响提 供科学依据 。
pH 617
311 不同土地利用类型下土壤活性有机碳库
潮棕壤
10196
从表 2可以看出 , 不同土地利用类型下土壤易
表 2 不同土地利用类型不同土层下土壤有机碳及活性有 机碳含量 Tab. 2 Con ten t of tota l so il organ ic carbon and active or2 gan ic carbon in d ifferen t so il depth under d ifferen t land use types
1994 ) ,因而 , 它对土壤碳库平衡和土壤化学 、 生物
土壤活性有机碳是指土壤中移动快 、 稳定性差 、 易氧化 、 矿化 ,并对植物和土壤微生物活性较高的那
3 中国科学院知识创新工程 项目 ( KZCX2 2Y W2 407 和 KZCX3 2S W2 433) 、 国家科技支撑计划课题 ( 2006BAD05B01 ) 和中国科学院野外 台站基金资助项目 。 3 3 通讯作者 E 2 mail: qma@ iae. ac. cn 收稿日期 : 2007 2 03 2 23 接受日期 : 2007 2 08 2 28
摘 要 分析了中国科学院沈阳生态试验站不同土地利用类型长期定位试验土壤 0 ～40 cm 活性有机碳含量 , 结果表明 : 0 ～20 cm 土层内荒地土壤有机碳 、 易氧化碳 、 微生物生物 量碳 、 溶解性有机碳和轻组有机碳含量高于割草地和裸地 ,而割草地颗粒有机碳含量略高 于荒地 ; 在 20 ～40 cm 土层 , 割草地土壤有机碳 、 易氧化碳和颗粒有机碳含量较高 ,而荒地 微生物量碳 、 溶解性有机碳和轻组有机碳含量较高 。不同土地利用类型土壤活性有机碳含 量均随着土层加深而递减 。土壤微生物量碳 、 溶解性有机碳和轻组有机碳的分配比例为荒 地 >割草地 >裸地 ,易氧化碳和颗粒有机碳的分配比例为割草地 >荒地 >裸地 。土壤活性 有机碳的分配比例随土层加深而下降 ,但溶解性有机碳的分配比例变化趋势相反 。 关键词 土地利用类型 ; 土壤活性有机碳 ; 活性有机碳分配比例 中图分类号 S963 文献标识码 A 文章编号 1000- 4890 ( 2007 ) 12- 2013- 05
六偏 磷 酸 钠 分 散 法 测 定 ( Cambardella & Elliott, 1992 ) 。其它相关指标按常规方法测定 (鲁如坤 , 1999 ) 。
213 数据处理
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下旬 , 10 月中旬后常有严霜 。试验开始前该土壤主 要化学性质见表 1。
表 1 试验地土壤主要化学性质 Tab. 1 Selected chem ica l properties of test so il
1
Key words: land use type; soil active organic carbon; allocation p roportion of active organic car2 bon. 1 引 言
部分有机态碳 (沈宏等 , 1999 ) 。虽然它只占土壤有 机碳总量的较小部分 , 但由于它可以在土壤全碳变 化之前反映土壤微小变化 , 又直接参与土壤生物化 学转化过程 ( Colem an et a l . , 1983; W ander et a l . ,
2 研究地区与研究方法 211 研究区概况
cm 2 个层次 , 每个层次采集 5 个样品 , 每个样品均
为多点采集混合而成 。样品过 2 mm 筛 , 去除石砾 和根系 ,分成 2 份 。一份鲜样供土壤水溶性有机碳 、 微生物量碳的测定 ; 另一份风干后 , 进一步处理 , 供 土壤有机碳 、 易氧化碳 、 颗粒有机碳 、 轻组有机碳和 土壤养分分析 。 土壤有机碳 ( soil organic carbon, SOC ) 采用碳 、 氮元素自动分析仪 ( Elementar Verio Ⅲ,德国 )测定 。 土壤微生物量碳 ( m icrobial biom ass carbon,MBC ) 采 用氯仿熏蒸 2K2 SO4 浸提法 ,重铬酸钾氧化滴定法测 定 (鲁如坤 , 1999 ) 。土壤溶解性有机碳 ( dissolved
- 1 L 的高锰酸钾氧化法测定 ( B lair et a l . , 1995 ) 。土
壤轻组有机碳 ( light fraction organic carbon, LFOC ) 采用相对密度分组法测定 (鲁如坤 , 1999 ) 。颗粒有
- 1 机碳 ( particulate organic carbon, POC )采用 5 g・L
有机碳 ( g・ 土壤类型
kg - 1 ) kg - 1 ) 0171
试验数据处理采用 Excel 2000, 显著性检验采 用 SPSS 1110 软件进行 。
3 结果与分析
全氮 ( g・
kg - 1 ) 0141
全磷 ( g・
kg - 1 ) 13112
全钾 ( g・
速效磷 (mg・
kg - 1 ) 8198
700 mm 左右 , 年蒸发量 1480 ～1756 mm , 干燥度为 019,无霜期为 147 ～164 d, 平均早霜期出现在 9 月
K2 SO4 提取 ,土水比为 1 ∶ 215,振荡 30 m in,重铬酸钾
氧化滴定法测定 (鲁如坤 , 1999 ) 。土壤易氧化碳 ( readily oxidizable carbon, ROC ) 采 用 333 mmol ・
生态学杂志 Chinese Journal of Ecology 2007, 26 ( 12 ) : 2013- 2016
不同土地利用类型下土壤活性有机碳库的变化
宇万太 马 强
1 13 3
3
赵 鑫 周 桦 李建东
1, 2
1
2
( 1 中国科学院沈阳应用生态研究所 , 沈阳 110016; 2沈阳农业大学 , 沈阳 110161)
Changes of so il active organ ic carbon pool under d ifferen t land use types. YU W an 2tai , 1 1, 2 1 2 1 MA Q iang , ZHAO Xin , ZHOU Hua , L I Jan 2dong ( Institu te of A pplied Ecology, Ch inese A 2 2 cadem y of S ciences, S henyang 110016, Ch ina; S henyang A g ricu ltu ra l U n iversity, S henyang 110161, Ch ina ) . Ch inese J ou rna l of Ecology , 2007, 26 ( 12 ) : 2013- 2016. Abstract: The m easurement of active organic carbon content in 0- 40 cm soil layer under differ2 ent land use types in Shenyang Eco 2experim ent Station of Chinese Academy of Sciences showed that in 0 - 20 cm soil layer, the contents of organic carbon ( OC ) , readily oxidizable carbon ( ROC ) , m icrobial biom ass carbon (MBC ) , dissolved organic carbon (DOC ) and light fraction organic carbon (LFOC ) were higher in fallow field than in mow ing field and bare field, while the content of particulate organic carbon ( POC ) was relatively higher in mow ing field than in fallow field. In 20- 40 cm soil layer, the contents of OC, ROC and POC were higher in mow ing field, while those of MBC, DOC and LFOC were higher in fallow field. The p rofile distribution of soil active organic carbon under different land use types appeared a declining trend w ith soil dep th. The allocation p roportion of MBC, DOC and LFOC in soil active organic carbon followed the or2 der of fallow field > mow ing field > bare field, while that of ROC and POC was in the order of mow ing field > fallow field > bare field. The allocation p roportion of soil active organic carbon had a declining trend w ith dep th, while that of DOC was in adverse.
organic carbon, DOC ) 采用稀盐溶液 015 mol ・L
- 1
本试验在中国科学院沈阳生态试验站进行 。中 国科学院沈阳生态试验站位于沈阳市以南 35 km 处 ( 41 ° 32 ′ N , 122 ° 23 ′ E ) , 地处下辽河平原 , 属于暖温 带半湿润大陆性季风气候 , 四季分明 , 雨热同季 , 夏 天炎热 ,冬天寒冷 , 年平均温度 7 ℃～8 ℃, 夏季平 均气温 24 ℃, 最高温度 3913 ℃, 最低温度 - 3311 ℃。 ≥10 ℃ 活动积温为 3 300 ℃～3 400 ℃,太阳总 - 2 辐射量为 5 40919 ～5 59918 kJ ・ cm , 年降雨量为
土地利 用类型 裸地 割草地 荒地 土层 深度
( cm ) SOC ( g・ kg - 1 ) 13125a 8158A 16103b 9181B 17143c 9174B ROC ( g・ kg - 1 ) 0158a 0135A MBC (mg・ kg - 1 ) 42164a DOC (m g・ kg - 1 ) 33186a LFOC ( g・ kg - 1 ) 1132a 0161A 4175b 0170B 8112c 0172B POC ( g・ kg - 1 ) 3131a 0197A 7134b 2150B 7130b 2117B