有機物不同添加方式對中國黑土有機碳動態(tài)及激發(fā)效應(yīng)影響的機制.pdf

1、本研究采用室內(nèi)模擬培養(yǎng)試驗，以中國典型農(nóng)田土壤吉林黑土為研究對象，探究了葡萄糖不同添加方式（單次和重復(fù)添加）對土壤微生物生物量碳氮，土壤二氧化碳釋放速率和累積釋放量及土壤有機碳激發(fā)效應(yīng)的影響。稱取相當(dāng)于40g干土的鮮樣裝入250 mL肖特瓶。每個處理設(shè)置5次重復(fù)，試驗采用兩因子完全隨機設(shè)計。因素(A)，包括單次和重復(fù)兩種不同的葡萄糖添加方式。其中單次添加是指在實驗開始時一次添加試驗設(shè)置的碳添加量，而重復(fù)添加是指與單次添加等量的碳分5次添

2、加到培養(yǎng)土壤中，對照處理僅添加等量的蒸餾水。因素(B)，包括5個肥力水平依次增加的黑土，分別為:土壤Ⅰ，土壤Ⅱ，土壤Ⅲ，土壤Ⅳ和土壤Ⅴ。13C的葡萄糖按土壤有機碳2％的碳添加量，以葡萄糖溶液的形式均勻的加入到培養(yǎng)土壤中。
　　結(jié)果表明，不同添加方式對SMBC產(chǎn)生了不同的影響。單次和重復(fù)添加處理下SMBC比對照處理分別增加22.9％和11.9％。對土壤肥力水平土壤而言，土壤Ⅳ的SMBC增加最大（比土壤Ⅰ整體上平均增加90％），其次為

3、土壤Ⅴ（比土壤Ⅰ平均增加了83％）。在培養(yǎng)初期（兩周），單次添加處理土壤CO2釋放量大于重復(fù)添加處理，然而在整個研究階段，重復(fù)添加處理比單次添加處理釋放了更多的CO2（多15.5％）。因此，葡萄糖添加后最初兩周土壤CO2釋放速率最高，且不同添加方式對CO2釋放速率的影響取決于土壤肥力和葡萄糖的添加次數(shù)。在培養(yǎng)初期（前兩周）單次添加處理的土壤SMBC、CO2釋放速率和累積釋放量較高，其后直到第14周時，重復(fù)添加處理SMBC及碳氮礦化比單次

4、添加較高。13C葡萄糖的不同添加方式對不同肥力水平黑土CO2釋放產(chǎn)生了明顯的影響。單次添加處理由于在培養(yǎng)初期一次添加大量葡萄糖，因此最初第二周和第三周釋放更多CO2。重復(fù)添加處理雖然接受了等量葡萄糖，但分5次添加，因此從第五周以后其CO2釋放速率較高。在本研究中釋放CO2中13C豐度最高出現(xiàn)在重復(fù)添加處理的第六周和第九周。在研究的第六周，重復(fù)添加處理下土壤Ⅳ和土壤Ⅴ釋放的CO2的13C豐度是對照處理的1.4倍和2.3倍。13C葡萄糖的添

5、加增加了土壤中SMBC-13C的量。單次添加處理下在第三周土壤中SMBC-13C最高（為62.7mgkg-1），而重復(fù)添加處理比單次添加處理在培養(yǎng)試驗的后幾周中土壤SMBC-13C高。在葡萄糖添加方式和添加時間的交互作用下，單次添加處理和重復(fù)添加處理下土壤中SMBC-13C平均比對照處理高82.8％。對于不同肥力土壤而言，土壤Ⅳ中SMBC-13C最高（比土壤Ⅲ高52.6％），其次為土壤Ⅴ。
　　土壤有機碳激發(fā)效應(yīng)對13C葡萄糖的添

6、加產(chǎn)生積極響應(yīng)。在五個肥力水平土壤中，單次添加處理在實驗初始時表現(xiàn)較高的激發(fā)效應(yīng)，比重復(fù)添加處理高38.9％。但五周以后，重復(fù)添加處理比單次添加處理產(chǎn)生的激發(fā)效應(yīng)高46.6％。在第五周時由于沒有外源有機物料的繼續(xù)投入，且前期投入的物料已被微生物分解利用，因此在第五周時單次添加處理土壤有機碳表現(xiàn)較低的激發(fā)效應(yīng)。土壤有機碳的激發(fā)效應(yīng)從培養(yǎng)后第三周被開始分析。除了第一周，重復(fù)添加處理在其他所有時間內(nèi)均表現(xiàn)較高的激發(fā)效應(yīng)。有機物料的添加增加了土