【摘要】：以東北典型黑土區(qū)未經(jīng)開墾干擾的天然次生林土壤和長期機(jī)械作業(yè)的坡耕地不同坡位土壤為研究對象,探究不同粒徑土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳(AOC)及其內(nèi)部顆粒有機(jī)碳(iPOC)、礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳(mineral-C)在垂直剖面上的變化規(guī)律,并結(jié)合耕作侵蝕-沉積速率及水蝕速率判斷受侵蝕干擾的土層范圍及侵蝕沉積特征。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步通過模擬不同強(qiáng)度耕作和徑流的方法,對比分析土壤團(tuán)聚體組成及團(tuán)聚體有機(jī)碳的變化,旨為探討黑土有機(jī)碳周轉(zhuǎn)對耕作和徑流的響應(yīng)差異。結(jié)果表明:1)未經(jīng)開墾干擾的天然次生林土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳含量隨著土層深度的增加呈現(xiàn)出“升高(0-25 cm)-降低(25-35 cm)-穩(wěn)定(35 cm以下)的趨勢;團(tuán)聚體內(nèi)部的各粒徑顆粒有機(jī)碳隨土層的變化基本也遵循同樣的規(guī)律;團(tuán)聚體有機(jī)碳與其內(nèi)部包裹的各組分有機(jī)碳均為極顯著正相關(guān)關(guān)系。2)耕地4個(gè)坡位(坡上、坡中、坡下、坡腳)土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳的變化規(guī)律并不相同:坡上和坡腳土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳含量隨土層深度逐漸降低,然后穩(wěn)定不變;坡中位置團(tuán)聚體有機(jī)碳在0-25 cm 土層變化不明顯,在25 cm以下顯著降低,然后保持不變;坡下隨土層深度變化不明顯。包裹在不同粒級團(tuán)聚體內(nèi)的同粒級顆粒有機(jī)碳/礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳在上層(0-25 cm)差異較大,而在下層差異較小。坡上受干擾深度為20 cm,坡中和坡下為25 cm,坡腳為35 cm。坡上位置主要受耕作侵蝕影響,流失土層厚度為20 cm,坡中與坡下受耕作侵蝕和水蝕共同作用,流失土層厚度為10 cm,坡腳位置沉積特征明顯。3)隨著模擬耕作強(qiáng)度的增加,大粒級團(tuán)聚體(2 mm和1-2 mm)有機(jī)碳含量降低,粗顆粒有機(jī)碳(0.25-2 mm)濃度升高;然而,在模擬徑流處理下,大粒級團(tuán)聚體(2 mm和1-2 mm)團(tuán)聚體有機(jī)碳含量普遍升高,但并不隨著徑流強(qiáng)度呈現(xiàn)規(guī)律性升高。無論在耕作還是徑流處理下,1 mm團(tuán)聚體所包裹的顆粒有機(jī)碳都顯示出較低的穩(wěn)定性;且細(xì)顆粒有機(jī)碳(0.053-0.25 mm)與團(tuán)聚體有機(jī)碳顯著相關(guān),可作為指示團(tuán)聚體有機(jī)碳變化的早期指標(biāo),尤其是在傳統(tǒng)耕作管理下。綜上所述,團(tuán)聚體有機(jī)碳及其內(nèi)部顆粒有機(jī)碳的垂直剖面分布規(guī)律印證了黑土坡耕地侵蝕-沉積特征是受耕作侵蝕與水蝕的共同影響,研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)了耕作對黑土區(qū)土壤有機(jī)碳動(dòng)態(tài)變化的負(fù)面影響。因此,建議該區(qū)應(yīng)多地關(guān)注保護(hù)性耕作和/或免耕,因?yàn)楦髑治g可能是導(dǎo)致黑土有機(jī)質(zhì)流失、土地生產(chǎn)力降低的主要驅(qū)動(dòng)力,其對黑土質(zhì)量退化的貢獻(xiàn)可能超過水蝕。在未來的研究中,需進(jìn)一步探討耕作與水蝕交互作用對農(nóng)田黑土質(zhì)量的影響。
【圖文】：

２研究區(qū)概況逡逑２．１氣候條件逡逑選取的研宄地為黑龍江省克山縣克山農(nóng)場（圖２－１），原為機(jī)械兵團(tuán)大型機(jī)械農(nóng)場。逡逑本研究區(qū)地處中高緯度，春季多風(fēng)，夏季很短，，秋季霜凍早，冬季漫長、寒冷且干燥。逡逑年降水４５０邋ｍｍ左右。本地區(qū)氣候類型為溫帶季風(fēng)氣候。降雨集中在夏季，雨量時(shí)空分逡逑布不均勻，極易發(fā)生水土流失；初霜期在９月中旬，無霜期約為１２０邋ｄ，土壤在１１月初逡逑至翌年６月中旬發(fā)生凍融循環(huán)，最大結(jié)凍深度可達(dá)２．５邋ｍ。該區(qū)年平均氣溫０．９邋°Ｃ，有逡逑效（２１０邋°Ｃ）積溫為２２９６．２邋°Ｃ；年平均風(fēng)速為３．９ｎｖｓ＇最大風(fēng)力達(dá)８級［７｜’６３］。逡逑１２５＊２０，０，?邐，２５３０’０卞邐１２６ＷＴＥ逡逑１邋■一逡逑＾邐ｒ一＾邋Ｓｔｕｄｙ邋ａｒｅａ邐＼邐邐逡逑？；邐Ｋｅｓｈａｎ邋Ｃｏｕｎｔｙ邐」邐？？邐Ｖ：③巧逡逑ｉ邋詹邋露邋垂邋ｉ邋？邋ｉ邋ｉ邋ｉ邐、－－－＊■邐－邐？邐ｉ逡逑１２５＇２０Ｈ邐１２５＇４０’０乍邐１２５＃0Ｔ0＂Ｅ逡逑圖２－丨研[偳

本文編號：2673997