巖溶區(qū)不同土地利用方式土壤碳形態(tài)特征的研究——以重慶市中梁山北碚段為例.pdf

1、土壤有機碳儲量巨大，它可能成為大氣CO2的碳源或碳匯，其較小幅度的變化就可影響到碳向大氣的排放量，進而影響到全球氣候的變化。土壤有機碳的儲存和變化與土地利用活動密切相關(guān)，因此土地利用變化可顯著地引起大氣CO2濃度的改變。了解不同土地利用方式土壤碳形態(tài)的特征，以及了解土壤有機質(zhì)固碳機制對緩解氣候變化具有重要意義。然而當(dāng)前土地利用方式影響土壤碳庫變化和土壤有機碳形態(tài)的研究較少，特別是對重慶巖溶地區(qū)不同土地利用方式土壤碳形態(tài)特征的研究甚少。為

2、此，以重慶市中梁山為研究區(qū)域，野外取樣與室內(nèi)分析相結(jié)合，開展了巖溶地區(qū)土地利用方式對土壤活性庫、慢性庫和惰性庫及團聚體有機碳的影響研究，初步探討巖溶區(qū)不同土地利用方式下土壤碳的固定作用及所涉及的機理，為提高土地生產(chǎn)力和固碳能力提供科學(xué)依據(jù)。
　　 主要實驗結(jié)果如下:
　　 (1)土壤有機碳含量的平均值大小表現(xiàn)為:林地(12.33g/kg)＞菜地（11.67g/kg）＞草地(9.51g/kg)＞橘園地（6.99g/kg）＞

3、棄耕地(4.45g/kg)，土壤有機碳含量隨土層深度增加而降低。不同土地利用方式下土壤植被覆蓋、人為耕作方式和施肥是影響土壤有機碳分布的重要因素。
　　 (2)土壤可溶性有機碳(DOC)含量表現(xiàn)為:林地＞草地＞橘園地＞棄耕地＞菜地;表層最高值出現(xiàn)在林地;不同土地利用方式土壤可溶性有機碳(DOC)含量垂直分布均表現(xiàn)為隨土層深度的增加有降低趨勢，橘園地下降幅度最大。土壤可溶性有機碳占土壤總有機碳的比例表現(xiàn)為:棄耕地＞草地＞林地＞橘園

4、地＞菜地。棄耕地與菜地差異極顯著。土壤易氧化有機碳(EOC)含量表現(xiàn)為:林地＞菜地＞草地＞橘園地＞棄耕地;不同土地利用方式土壤EOC含量垂直分布均表現(xiàn)為隨土層深度的增加有降低趨勢，其中橘園地下降幅度最大。土壤易氧化有機碳占土壤總有機碳的比例表現(xiàn)為:林地＞棄耕地＞橘園地＞菜地＞草地。代表活性有機碳的DOC和EOC均表現(xiàn)為含量隨土層增加而遞減的趨勢，其中橘園地下降幅度最大。活性有機碳更容易受到人為干擾，反映敏感。棄耕地活性有機碳占總有機碳比

5、例較高表明棄耕地土壤有機碳不穩(wěn)定、易流失。
　　 (3)土壤粗顆粒有機碳(CPOC)含量表現(xiàn)為:橘園地＞草地＞菜地＞林地＞棄耕地，各土地利用方式之間差異顯著。其中最高值出現(xiàn)在橘園地，最低值出現(xiàn)在棄耕地。土壤CPOC對人為耕作方式利施肥處理反映敏感。土壤細顆粒有機碳(FPOC)含量最高值出現(xiàn)在林地和草地的表層，有機物來源的增加會明顯提高土壤FPOC。土壤輕組有機碳(LFOC)含量表現(xiàn)為:草地＞林地＞橘園地＞菜地＞棄耕地;最低值出現(xiàn)

6、在棄耕地。表下層(20-40cm)最高值出現(xiàn)在菜地表明施加底肥能提高土壤中LFOC含量。代表土壤慢性碳庫的POC和LFOC含量最低值出現(xiàn)在棄耕地，表明長期耕作會加劇這部分碳的損失。
　　 (4)惰性有機碳庫指標(biāo)土壤礦物結(jié)合態(tài)有機碳(MOC)和重組有機碳(HFOC)含量均表現(xiàn)為:林地＞菜地＞草地＞橘園地＞棄耕地，這和土壤總有機碳(TOC)含量趨勢一致。其中表層土壤大于表下層土壤，外源有機物質(zhì)的輸入有利于土壤惰性有機碳含量的增加。林

7、地和草地含量較高表明其更有利于惰性有機碳的累積。棄耕地相比其他土地利用方式土壤有機碳以惰性碳為主。
　　 (5)不同土地利用方式的土壤均表現(xiàn)為＞0.25mm大團聚體含量較多。尤其集中在5-2mm和1-0.5mm。林地和草地5-2mm團聚體含量較多，橘園地、菜地和棄耕地1-0.5mm團聚體較多。土壤水穩(wěn)性團聚體平均重量直徑和幾何平均直徑均表現(xiàn)為:林地＞草地＞橘園地＞菜地＞棄耕地，人為的干預(yù)會影響到團聚體的穩(wěn)定性。不同土地利用方式下

8、除菜地和橘園地外呈現(xiàn)出粒徑越大，有機碳含量越高的趨勢，其中林地和草地各個粒徑團聚體有機碳含量顯著高于橘園地和棄耕地。不同土地利用方式大團聚體有機碳比例高于微團聚體有機碳比例，其中團聚體有機碳大部分集中在1-0.5mm、1-2mm和2-5mm三個粒徑的團聚體。就不同土地利用方式而言，林地大團聚體有機碳所占比例(96.72％和97.56％)最高，有利于增加土壤大團聚體有機碳。土壤大團聚體有機碳和總有機碳的相關(guān)系數(shù)表明在1-2mm、0.5-1

9、.0mm和0.5-0.25mm粒徑團聚體中有機碳增加對土壤總有機碳積累的影響較為突出。
　　 (6)五種土地利用方式土壤均表現(xiàn)為:惰性碳庫含量＞慢性碳庫含量＞活性碳庫含量。林地土壤有機碳總量較高，其中惰性碳庫含量較高，說明林地有利于增強土壤的“碳匯”效應(yīng)。菜地土壤增施有機-無機肥對增加慢性有機碳庫含量有很好的作用，有利于土壤的“碳匯”效應(yīng)。棄耕地土壤總有機碳含量較低，土壤中惰性碳由于不易受外界影響，分解和消耗量較少，表現(xiàn)出惰性有