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摘要
为研究土壤团聚体有机碳分布对CO2浓度增加和秸秆还田的响应，本研究以东北黑土区长期CO2增加定位试验平台为依托，设置4个处理，分别为对照(CK)、增加CO2浓度达1 259.72 mg·m-3(EC)、秸秆还田(ST)和增加CO2浓度结合秸秆还田(EC+ST)。结果表明：EC与ST处理对土壤总有机碳含量无显著影响，但EC+ST处理使土壤总有机碳含量提升3.09 g·kg-1(P<0.05)。EC处理下土壤团聚体占比变化无显著影响，但分形维数(D)增加0.06，土壤团聚体稳定性降低。ST与EC+ST处理使>0.5～1 mm大团聚体占比分别提高14.98个百分点与8.20个百分点，此外，ST处理使≤0.053 mm微团聚体占比减少12.88个百分点，水稳性团聚体数量(R0.25)增加0.14，平均质量直径(d MW)增加0.08 mm,D减少0.11(P<0.05)，土壤团聚体稳定性增强；EC+ST处理使>1 mm大团聚体占比增加4.07个百分点，d MW增加0.11 mm，土壤团聚体稳定性增加。EC与EC+ST处理较CK处理相比，分别使≤0.053 mm微团聚体土壤有机碳含量提升了0.66 g·kg-1和1.98 g·kg-1;ST处理使>1 mm大团聚体土壤有机碳含量提高0.55 g·kg-1,>0.25～0.5 mm大团聚体有机碳含量降低1.13 g·kg-1;EC+ST处理使>1 mm大团聚体土壤有机碳含量减少3.05 g·kg-1(P<0.05)。EC处理使≤0.053 mm微团聚体有机碳贡献率增加9.14个百分点，而ST处理则使该部分减少10.54个百分点，同时>0.5～1 mm大团聚体有机碳贡献率增加14.35个百分点，EC+ST处理使>1 mm大团聚体和>0.5～1 mm大团聚体有机碳贡献率分别增加3.25个和6.74个百分点，>0.053～0.25 mm微团聚体有机碳贡献率降低5.82个百分点。研究表明，秸秆还田可以弥补CO2浓度增加导致的土壤总有机碳含量下降与团聚体结构变差的不利结果。虽然秸秆还田时其本身矿化会向大气中释放CO2，但是在未来大气CO2浓度增加的背景下，秸秆还田是提高黑土有机碳含量的潜在有效措施，值得在东北黑土区推广，且需要进一步探究其释放到大气中的CO2对温室效应的影响。
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