论文摘要
农田土壤有机碳矿化成为研究全球变化的热点问题之一。本文以湖南省3个国家级稻田肥力变化长期定位监测点的土壤作为研究材料,分析了不同施肥处理土壤不同碳形态的含量以及土壤有机碳矿化作用的特征。研究结果主要有:1.3个监测点上,化肥配施有机肥处理土壤总有机碳、易氧化有机碳、微生物量碳和水溶性有机碳的含量均显著高于不施肥的对照处理,增幅分别为12.59%～82.84%、15.33%～103.95%、35.33%～97.54%、15.89%～73.73%;易氧化有机碳、微生物量碳和水溶性有机碳占总有机碳的比例分别在49.02%～58.31%、1.93%～3.46%和0.10%～0.15%之间波动,处理间差异性不太显著,其中桃江点的微生物量碳和水溶性有机碳占总有机碳的比例显著低于其它两个监测点;总有机碳、易氧化有机碳、微生物量碳及水溶性有机碳之间相关性均达到极显著水平。2.在淹水条件下,3个监测点各施肥处理土壤CO2累积排放量在448.64～1516.77μg·g-1范围,CH4累积排放量在15.60～33.34μg·g-1范围,在58 d培养期内土壤有机碳矿化量占总有机碳的3.59%～5.57%;不同施肥下土壤有机碳矿化速率总趋势基本相似,CO2的产生速率在前期保持较高水平,之后迅速下降并趋于平稳,CH4的产生速率呈现为先缓慢升高后迅速降低的动态变化;化肥配施有机肥处理显著增加CO2和CH4的累积排放量;土壤有机碳矿化量与总有机碳、易氧化有机碳、微生物量碳和水溶性有机碳含量之间相关达到了极显著水平,而与其所占土壤中总有机碳的比例并无线性相关。3.在不同温度条件下,3个监测点各施肥处理土壤CO2-产生速率在培养前期较快,后期逐渐趋于平缓,其速率变化符合对数函数;升温促进了土壤有机碳矿化,不同施肥处理中,以秸秆还田和化肥配施有机肥处理土壤有机碳累积矿化量较高;不同施肥土壤的Q10值为1.01～1.53,与总有机碳和易氧化有机碳呈显著的正相关;在10℃和20℃条件下土壤有机碳累积矿化量与微生物量有显著的线性相关,而30℃条件下则无显著的线性关系;土壤有机碳累积矿化量与不同碳形态含量呈显著的线性正相关;10℃条件下土壤有机碳矿化比例与不同碳形态含量呈显著的线性负相关,20℃和30℃条件下,土壤有机碳矿化比例与不同碳形态含量无线性关系。