秸稈燃燒對土壤有機質組成的影響.pdf

1、火是生態(tài)系統(tǒng)中一個特殊的因子，自然界中森林和草原火災時有發(fā)生并產(chǎn)生了一系列的環(huán)境效應，國內外學者已經(jīng)開展了相關的研究工作，取得了一定的成績。但國內外關于火燒荒、田間秸稈焚燒對農(nóng)田土壤環(huán)境的影響還鮮有報道。本文通過對實驗室加熱土壤樣品和經(jīng)田間秸稈燃燒后采集土壤樣品有機質的提取分析，在單一熱輻射基礎之上探討了田間秸稈燃燒對土壤有機質含量和結構組成的影響，并取得一定的成果，如下：
　　 （1）實驗室熱輻射強度不同，土壤有機質含量和組成

2、變化不同。在100-360℃之間加熱樣品，土壤總有機碳含量隨溫度的升高而明顯減少。而各供試土壤水溶性有機碳、中性糖及糖醛酸含量呈現(xiàn)規(guī)律性的先增加后減小的趨勢。中等強度下（200℃）土壤水溶性有機碳含量顯著增加3-7倍，超過300℃其含量均明顯降低，其中中性糖最為顯著。說明適當增加土壤溫度能夠提高水溶性有機質的含量。HA含量隨輻射溫度的升高先略增加然后降低，總體變化幅度不大，而FA在較高強度下表現(xiàn)出較差的熱穩(wěn)定性，300℃時其含量顯著降低

3、，使得此輻射強度下胡富比明顯增加，表明較高強度熱輻射能使土壤腐殖物質聚合程度增強，同時通過紅外光譜（FTIR）對HA的分析可知，此溫度下HA中脂肪族物質減少、芳香性成分所占比例增加，可見較高強度熱輻射下生成了結構更為穩(wěn)定的物質，未被氧化分解和新生成的HA類物質具有更強的抗熱性能，土壤的腐殖化程度增加。此外，F(xiàn)TIR譜圖還顯示200℃HA中芳香基團上的C=C伸縮振動減弱，芳香性成分含量減少；FA中-CH3、-CH2等基團結構的脂肪族物質增

4、多，這與此強度下HA的E4/E6值增加，芳香縮合度降低、土壤中水溶性有機碳含量顯著增加相一致。
　　 （2）田間秸稈燃燒次數(shù)不同，土壤受影響程度不同，隨燃燒次數(shù)累計，土壤有機質變化愈顯著。通過分層采集供試土樣后提取分析可知秸稈燃燒對土壤有機質的作用僅在表層幾厘米內，短暫而劇烈的燃燒作用下土壤有機碳含量減少，并且隨燃燒次數(shù)增加，土壤有機碳的這種變化愈明顯。水溶性有機質是土壤有機質中遷移活性較大組分，外源秸稈存在下的火燒一發(fā)生，外源

5、和土壤本身所含機物料的氧化分解使得水溶性的有機質的含量立即增加，并隨燃燒次數(shù)增加而顯著增加，第30次燃燒后其含量已增加為未經(jīng)處理樣品2-3倍，中性糖和糖醛酸與水溶性總碳具有相同的變化趨勢。不同來源的土壤對秸稈燃燒作用的響應不同，三種供試土樣中腐殖物質隨同強度不同次數(shù)秸稈燃燒并沒有呈現(xiàn)較一致的的變化趨勢，但每一種土壤的HA和FA含量及HA/FA、E4/E6值均隨燃燒次數(shù)的增加呈現(xiàn)規(guī)律性的升高或者降低，而且FA含量的變化仍是影響HA/FA值