外源新碳对红壤团聚体及有机碳分布和稳定性的影响

作者：刘哲; 韩霁昌; 孙增慧; 余正洪; 张卫华; 高红贝

来源：环境科学学报, 2017, 37(06): 2351-2359.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2016.0424

• 外源新碳
• δ13C
• 水稳性团聚体
• 红壤

以中国科学院长期定位试验站的红壤为研究对象,通过室内模拟实验,利用δ~(13)C示踪方法,将稳定同位素碳(δ13C)标记的水稻秸秆添加入红壤,研究水稻秸秆添加对红壤水稳性团聚体分布及稳定性的影响,探索水稻秸秆腐解过程中有机碳在不同粒级团聚体中的动态变化以及分布规律.研究结果表明:未添加水稻秸秆的红壤(对照组),微团聚体(<250μm)占主体,>2000μm粒级水稳性团聚体含量最少.与对照相比,添加水稻秸秆后(试验组)促进了>2000μm粒级水稳性团聚体的团聚.不同培养时期,>2000μm水稳性团聚体增加了108.3%~270.3%,促使大团聚体占主体,显著提高了红壤水稳性团聚体的平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、R0.25值,降低了分形维数(D)值,土壤结构明显得到改善.各粒级团聚体有机碳含量也显著得到提高,>2000μm团聚体有机碳含量比对照组增加了14.7%~41.5%.土壤有机碳在>53μm粒级团聚体中分布随着粒级的增大而增大,即>2000μm>2000~250μm>250~53μm.不同粒级团聚体δ13C值动态变化显著,有机碳的周转速率增大.外源新碳前期主要分配在>2000μm、250~53μm粒级团聚体中,并促进了原有机碳的分解,后期主要分配在微团聚体中.红壤大团聚体有机碳含量与团聚体稳定性呈极显著的相关关系(p<0.01).

• 单位
  国土资源部; 陕西省土地工程建设集团有限责任公司; 中国科学院南京土壤研究所