水田和旱地土壤有机碳周转对水分的响应.pdfVIP

中国农业科学 2012,45(2):266-274 Scientia Agricultura Sinica doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2012.02.008 水田和旱地土壤有机碳周转对水分的响应 1，2 1,3 1,2,3 1,2,3 1 王嫒华 ，苏以荣 ，李 杨 ，胡乐宁 吴金水 1 2 （ 中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态重点实验室，长沙 410125 ； 中国科学院研究生院，北京 100039 ； 3 中国科学院环江喀斯特农业生态试验站，广西环江 547100 ） 摘要：【目的】研究土壤含水量对水田和旱地土壤中可溶性有机碳和微生物量碳含量以及有机碳矿化的影响， 以探明水田和旱地有机碳周转差异的来源。【方法】在标准培养条件下（25℃，100%空气湿度）培养100 d，研究 了5个水分梯度下（45%、60%、75%、90%、105%WHC，WHC为土壤饱和持水量）水田和旱地土壤有机碳的矿化特征， 并测定了培养期内3个水分梯度下（45%、75%、105%WHC）土壤的可溶性有机碳（DOC）和微生物量碳（MBC）含量。 【结果】土壤含水量、土地利用方式（水田和旱地）及两者的交互作用对土壤有机碳的矿化、DOC 和 MBC 均有显 著影响。水田（45%—90%WHC）和旱地（45%—75%WHC）土壤有机碳的累积矿化率（量）随含水量增高而增高，有 机碳的周转半衰期随含水量的增高而缩短（水田为5.23—7.57 a，旱地为6.79—12.87 a）。100 d的培养期内， 水田和旱地土壤分别有2.33%—3.94%和1.66%—3.33%的有机碳参与了矿化。淹水条件下，水田和旱地土壤的有机 碳矿化速率均高于好气条件。同时，淹水条件还使水田土壤的DOC、MBC含量显著降低，对旱地则无影响。【结论】 在一定水分范围内（水田：45%—90%WHC；旱地：45%—75%WHC），提高含水量可以促进水田和旱地土壤有机碳的矿 化，有利于养分的释放，但对土壤活性有机碳（DOC和MBC）无促进甚至有抑制作用。土壤有机碳的矿化速率和累 积矿化率（量），在淹水条件下和水田土壤中比在好气条件和旱地土壤中高，其原因之一可能是取样制样过程中土 样经历的干湿交替过程促进了有机碳的降解。 关键词：水田土壤；旱地土壤；水分;有机碳；矿化 Response of the Turnover of Soil Organic Carbon to the Soil Moisture in Paddy and Upland Soil WANG Ai-hua1,2, SU Yi-rong1,3, LI Yang1,2,3, HU Le-ning1,2,3, WU Jin-shui1 1 ( The Key Laboratory of Subtropical Agro-Ecology, Institute of Subtropical Agriculture, Chinese Academy of Sciences, Changsha 410125; 2 3 Graduate School of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039; Huangjiang Experimental Station