不同尺度紫色水稻土有机碳分布及储量研究

【摘要】：土壤有机碳具有高度的空间变异性,研究的尺度不同,其影响因子和变化规律也随之变化。稻田保护性农田管理措施(诸如免耕、合理的种植制度、化肥的施用等)可以影响土壤理化特性、作物根系生长以及残茬数量和质量、土壤微生物数量和活性,维持和提高土壤碳含量水平。中国大面积的水稻土自1980年以来显示出的有机碳库增加现象说明农业生产对大气CO_2可能产生汇效应。但对于水稻土中有机碳的分布和结合状态与农业管理措施、水稻土质量变化、农业生态环境变化的关系仍不清楚。本文从土壤团聚体、剖面、田块、区域等尺度对紫色水稻土有机碳的空间分布进行研究,得出了以下结果: 1.0.25～0.02 mm微团聚体较多可能是研究区紫色水稻土团聚体分布的特点,占42%以上。各处理土壤团聚体中有机碳含量成单峰分布,2～0.25mm粒级有机碳含量最高;从总量来说,各处理土壤有机碳主要存在于0.25～0.02mm粒级,其次是0.02～0.002mm粒级。各处理土壤微团聚体中有机碳剖面分布差异明显,土壤团聚体中2～0.25mm粒级的有机碳分布与土壤有机碳总量分布最为接近,表明此粒组是有机碳的骨干成分。 2.土壤有机碳剖面分布与冲积物发育的土壤剖面相似,自上而下有机碳降低较为平稳。在一定范围内,耕层有机质含量与粘粒含量呈直线相关。人类活动(如作物种植顺序、轮作、耕作和管理实践等)影响其颗粒含量的分异是显著的。垄作免耕土壤颗粒组成剖面分布具有明显的层间分异现象,常规平作、垄作翻耕和水旱轮作土壤颗粒组成剖面分布比较平稳。耕作措施主要影响35cm层段的土壤颗粒分布格局,这可能与耕作频率、干湿交替、施肥、秸秆还田等有关。各处理剖面土壤容重均随土壤深度的增加而增加,但各层间增加的梯度不同。在35cm层段,常规平作土壤容重增加68.18%,垄作免耕增加45.83%,垄作翻耕增加21.37%,水旱轮作增加30.43%。在35cm层段除垄作免耕迅速增加外,其余各处理均保持平稳。 3.定位试验田表层土壤有机碳、土壤颗粒组成、土壤含水量和土壤容重绝大部分符合正