湘东丘陵红壤有机化合物组成对土地利用的响应

作者：马颢榴; 盛浩^*; 宋迪思; 张凤; 张亮; 周萍

来源：亚热带资源与环境学报, 2018, 13(04): 16-40.

DOI：10.19687/j.cnki.1673-7105.2018.04.003

• 土壤有机质
• 化学组成
• Py-GC/MS
• 木质素
• 底土
• 农业管理

为了解高强度土地利用活动下土壤有机质分子组成和品质变化规律,选取中亚热带湘东丘陵区同一景观单元、利用史清晰的花岗岩红壤4种土地利用方式(天然林以及由此转变而来的人工林、板栗园和坡耕地)为研究对象,分别采集表层(0～20 cm)和底层(80～100 cm)红壤样品,应用热裂解-气相色谱/质谱(Py-GC/MS)技术检测不同土地利用方式下红壤稳定性有机质化合物组成特征。结果表明,土壤有机质以木质素类、脂肪族化合物和含氮化合物为主,表土中富含木质素类和含氮化合物,而底土则以脂肪族化合物为主。木质素类化合物结构相对简单,脂肪族化合物以植物来源为主。天然林地改为其他土地利用方式导致土壤中木质素类化合物相对含量下降25%～88%,指示土壤中相对稳定的有机化合物的损失,木质素成为土地利用变化中土壤向大气释放的碳源。相反,土壤含氮化合物大幅升高1～8倍,脂肪族化合物升高约0. 3～6倍。表土中,相对稳定的有机化合物(如木质素、脂肪族)对土地利用变化响应的敏感性高于底土。土壤有机化合物的组成变化可能与植物/人为有机物输入的数量、化学组成密切相关。为维持和提升花岗岩红壤坡地土壤有机质水平,不仅需要持续补充新鲜有机物的数量,更应注重投入有机物的化合物组成,宜采取多种管理措施丰富土壤有机质的来源。

• 单位
  湖南农业大学; 中国科学院亚热带农业生态研究所