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关键词：
Fe(Ó)还原,偶氮还原,电子传递媒介,竞争抑制,Shewanella decolorationis S12
发表时间：
2012-08-16 15:18:52
不同土地利用方式及栽培措施对土壤有机碳及_13_C值的影响
吕政泽 | -> | 1231| 0| 302.015MB |原状草地,免耕,秸秆还田,13C,层化,土壤有机碳
摘要:以河北曲周县原状草地土壤和农田土壤为研究对象，结合稳定性碳同位素方法，分析不同秸秆还田方式、耕作方式和施肥水平对土壤有机碳特性的影响. 研究表明，华北原状草地改变为农田后(34 a) ，土壤有机碳显著降低，且因农田栽培方式不同而异，1 m 土层降低幅度在13. 3% ～ 35% 之间，但降低显著发生在0 ～ 40 cm. 经过8 a 施加底肥，可以提高土壤有机碳0. 83g·kg － 1 . 免耕方式可以显著提高土壤有机碳，且主要发生在0 ～ 10 cm 土层. 翻耕操作会引起10 ～ 15 cm 和15 ～ 20 cm 土层的土壤有机碳高于免耕处理的现象. 土壤有机碳的δ13 C 值的比变化主要发生在0 ～ 20 cm 土层，玉米种植输入的有机碳主要集中在土壤0 ～ 20 cm 层次. 在土壤0 ～ 5 cm 表层，源于农作物的土壤有机碳所占的最高比例为18% ，到15 ～ 20 cm 已经降到了5%左右.
占全国近20% 耕地面积的华北高产平原是我国重要的粮食产区. 自20 世纪80 年代以来，随着农业生产条件的改善和技术水平的提高，河北、山东、河南等省土地粮食产量基本都实现了吨粮田( 15t·hm － 2 ) . 华北平原土壤有机碳库只占全国的11% ，与美国等相似类型地区相比土壤有机碳水平是较低的［1 ～ 4］. 诸多研究表明，在中国特别是华北农业区实行土壤碳优化管理具有可行性和实践价值［2，5］. 李长生等［2］研究发现，由于对农作物残留物管理措施不同，美国每年土壤以CO2形式释放入大气中的碳为812 Tg，但从农作物残留物( 根和秸秆) 获得884Tg 的碳;中国土壤释放366 Tg 的碳于大气中，仅从农作物残留物收回293 Tg 的碳. Lal［4］认为中国农田土壤每年截存碳的潜力大约为25 ～ 37 Tg，约占农田、林地和草地土壤截存总量的30% ～ 46% . 因此，有充分理由认为农业优化措施对于长期的碳汇是有非常重要的贡献;然而，也有研究认为这种通过农业措施来增加碳汇的代价和有效性提出质疑:一是这种措施本身需要化石燃料( 用于肥料、灌溉等) ，相当于把增加的碳汇又“重新”释放;另一方面，由于新输入有机碳的不稳定性，增加的土壤有机碳很可能在短时间之内重新被释放，因此研究农业措施与土壤有机碳之间的关系显得尤为重要.
自然植被覆盖下或草原土壤的开垦会导致土壤有机质含量的降低. 人们已经在土地利用、耕作措施，包括施肥、免耕、秸秆还田等对土壤有机碳的影响方面做了大量研究［6］，但对于长时间跨度的研究尚不多见. 此外，稳定碳同位素是示踪有机碳变化过程的有效手段之一，文献［7 ～ 9］表明，在法国西南部Auzeville 和Doazit 两地在长期观测积累的数据基础上开展工作后，开始大量应用δ13 C 值来研究土壤有机质的特性. 近10 年来，这方面的研究快速发展，大大加深了对生态转换系统中特别不同土地利用方式转换转换过程中土壤有机质变化过程的认识［10 ～ 13］. 本试验通过对不同土地利用方式变化及不同栽培措施对土壤有机碳测定，并应用稳定性碳同位素方法，研究华北高产平原地区的土地利用方式，特别是投入类型、投入水平和改变植被类型等因素在长时间跨度条件下对土壤有机碳的影响.
自然植被覆盖下或草原土壤的开垦会导致土壤有机质含量的降低. 人们已经在土地利用、耕作措施，包括施肥、免耕、秸秆还田等对土壤有机碳的影响方面做了大量研究［6］，但对于长时间跨度的研究尚不多见. 此外，稳定碳同位素是示踪有机碳变化过程的有效手段之一，文献［7 ～ 9］表明，在法国西南部Auzeville 和Doazit 两地在长期观测积累的数据基础上开展工作后，开始大量应用δ13 C 值来研究土壤有机质的特性. 近10 年来，这方面的研究快速发展，大大加深了对生态转换系统中特别不同土地利用方式转换转换过程中土壤有机质变化过程的认识［10 ～ 13］. 本试验通过对不同土地利用方式变化及不同栽培措施对土壤有机碳测定，并应用稳定性碳同位素方法，研究华北高产平原地区的土地利用方式，特别是投入类型、投入水平和改变植被类型等因素在长时间跨度条件下对土壤有机碳的影响.
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