海倫市近30年農(nóng)田黑土碳儲(chǔ)量及其時(shí)空變化.pdf

1、中國(guó)東北黑土區(qū)是世界最為珍貴的黑土區(qū)之一，是我國(guó)重要的糧食生產(chǎn)基地。有機(jī)質(zhì)含量高，土質(zhì)肥沃是黑土的主要特征。隨著人類活動(dòng)對(duì)土壤的擾動(dòng)逐年增加，黑土肥力嚴(yán)重退化，同時(shí)也造成土壤碳的大量釋放，農(nóng)田土壤碳極易由碳匯向碳源轉(zhuǎn)變。為了明確黑土農(nóng)田土壤有機(jī)碳現(xiàn)狀，揭示近30年來(lái)土壤碳庫(kù)變化速率及其關(guān)鍵控制因子以及土壤有機(jī)碳變化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制，本研究以黑龍江省海倫市黑土農(nóng)田為研究對(duì)象，運(yùn)用地統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法，結(jié)合全國(guó)第二次土壤普查資料（1981年）與201

2、1年實(shí)地監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)1981年及2011年海倫市農(nóng)田表層(0～20cm)土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量及其變化速率進(jìn)行了估算、對(duì)土壤有機(jī)碳空間分布特征與變化及其影響因素進(jìn)行了系統(tǒng)研究，同時(shí)通過(guò)室內(nèi)培養(yǎng)方法，研究影響土壤有機(jī)碳礦化的主要調(diào)控因子。結(jié)果表明:
　　近30年海倫市農(nóng)田土壤有機(jī)碳含量呈現(xiàn)先降低(1981～2000)后緩慢增加的趨勢(shì)(2000～2011)。但是在過(guò)去30年土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量的總變化依然表現(xiàn)為降低，30年間農(nóng)田土壤有機(jī)碳變化的分布

3、表現(xiàn)出較大的空間變異;1981年、2011年黑龍江省海倫市表層黑土農(nóng)田土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量分別為22.5×106 Mg和18.2×106 Mg，土壤有機(jī)碳密度平均變化速率為-0.49 MgC/ha/yr。30年內(nèi)土壤呈現(xiàn)丟碳狀態(tài)，相對(duì)丟碳面積高達(dá)約84％，僅有3％表現(xiàn)為固碳，全市農(nóng)田土壤丟碳量占1981年碳儲(chǔ)量的19.1％。
　　不同土壤類型中，初始有機(jī)碳密度越高的土壤類型其有機(jī)碳降低速率越大，有機(jī)碳年變化率與初始有機(jī)碳密度呈顯著反比關(guān)

4、系(P＜0.001);相比1981年，2011年的土壤碳氮比顯著下降（P＜0.001）。土壤碳氮比的降低可能促進(jìn)了土壤有機(jī)碳的礦化，不利于有機(jī)碳的固存;從海倫市東北到西南部，農(nóng)田土壤平均有機(jī)碳呈現(xiàn)從固定到損失的趨勢(shì)（P＜0.05）。
　　土壤有機(jī)碳的礦化與溫度、初始有機(jī)碳含量和外源性有機(jī)物質(zhì)的添加密切相關(guān)。一般而言，較高溫度、初始有機(jī)碳含量較高的土壤具有較高的有機(jī)碳礦化速率;有效性更高的外源有機(jī)物質(zhì)更有利于土壤有機(jī)碳的礦化;但溫度