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黑龙江省黑土不同形态有机碳变化特征研究

刘颖  
【摘要】: 通过施肥增加土壤有机质(碳)含量能有效地改善土壤的理化性质,相关的报道很多,但对于黑土有机碳组分之间及有机碳组分与土壤理化性质之间关系的直接研究并不多见。本研究拟选定土壤总有机碳(TOC)以及普遍认为可以较好反映土壤变化特点的三种活性碳组分微生物碳(SMBC)、水溶性碳(WSOC)、可矿化碳作为测定指标,针对黑龙江省四个黑土区域嫩江、海伦、绥化、双城不同形态土壤有机碳以及不同形态有机碳与土壤物理、化学性质之间的相关性进行了研究,旨在使人们能够更清楚的了解黑土不同形态有机碳变化特征及其生态学意义,探求土壤全碳敏感指示因子,对评价土壤有机碳和土壤肥力状况有重要意义。 结果表明,嫩江的含水量、田间持水量最高,双城的最低,比较后可知嫩江海伦绥化双城,整体从南到北供水保水能力呈增强趋势。双城的容重最高,嫩江的最低,比较后可知嫩江海伦绥化双城,黑龙江省黑土区从北到南土壤越紧实,土壤结构恶化程度越大。土壤阳离子交换量分析可知,从双城到绥化到海伦供肥保肥能力呈增强趋势。 土壤微生物量碳平均值含量比较可知嫩江海伦绥化双城,嫩江、海伦、绥化分别比双城增高了68.24%、32.25%、25.73%,根据微生物量碳含量进行差异性比较可知嫩江和其他三个黑土区差异显著,海伦、绥化、双城之间差异不显著。从分段分析中也可以看到,嫩江在最大含量400.00 mg/kg含量中所占比例最大,而双城最小,而在最小含量100.00-200.00 mg/kg含量中双城占的比例最高,整体从南到北呈现升高趋势。水溶性碳分析可知,从双城到绥化到海伦呈增强趋势。土壤矿化碳培养过程中各地区矿化碳的动态变化有明显不同,海伦、绥化地区表现出相近的变化趋势,前期日均矿化量较低,在中期出现了日均矿化量的峰值。双城地区日均矿化量前期变化平稳,中期和后期变化趋势与海伦、绥化地区相近。嫩江地区前期日均矿化量较高,在3-9天之间出现了日均矿化量的峰值,之后表现为迅速下降趋势,随着培养时间的延长,日均矿化量在33-36天时再一次出现了高峰,然后呈递减趋势。累积矿化碳量分析可知,平均值含量比较嫩江海伦绥化双城,整体从南到北呈现升高趋势。 黑土有机碳含量、不同形态有机碳含量和全氮含量与纬度均呈显著性正相关,说明水热条件决定了不仅有机碳和全氮的空间分布,同时也决定了不同形态有机碳的空间分布。土壤不同形态有机碳与土壤总碳相关性极显著,土壤微生物量碳、水溶性碳、累积矿化碳之间两两呈极显著线性正相关。土壤总碳及不同形态有机碳和容重之间均呈极显著线性负相关,和含水量、田间持水量均呈极显著线性正相关,土壤总碳及不同形态有机碳和CEC之间均呈显著线性正相关,说明土壤总碳及不同形态有机碳和土壤的理化性质密切相关。


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