【摘要】：土壤有機碳(SOC)庫是陸地生態(tài)系統(tǒng)有機碳庫的重要組成部分,土壤有機碳的化學(xué)性質(zhì)主要由其化學(xué)結(jié)構(gòu)和成分所決定。土壤有機碳在不同的土壤組分之間具有高度的異質(zhì)性,因而其化學(xué)性質(zhì)也具有一定的差異。本文以我國長期定位施肥試驗的兩種典型農(nóng)田土壤:潮土和紅壤為研究對象,采用粒徑分組方法,將SOC分為粗顆粒(0.25 mm)、細(xì)顆粒(0.053-0.25 mm)和礦物結(jié)合態(tài)組分(0.053 mm)。對不同施肥處理下不同組分進(jìn)行碳氮含量和有機碳化學(xué)成分的測定,綜合分析土壤有機碳內(nèi)部化學(xué)性質(zhì)的動態(tài)機制。主要研究結(jié)果如下:1.在不同處理中,潮土和紅壤均表現(xiàn)為礦物結(jié)合態(tài)有機碳組分含量高于細(xì)顆粒及粗顆粒有機碳組分。潮土中礦物結(jié)合態(tài)有機碳組分占比最高,均達(dá)到70%以上,其次是細(xì)顆粒組分,粗顆粒組分最低。紅壤中礦物結(jié)合態(tài)組分比例均達(dá)到80%以上,粗顆粒有機碳組分含量其次,細(xì)顆粒有機碳組分含量最低。2.三種施肥處理下潮土和紅壤的土壤全氮含量相對于不施肥處理均有提高,氮肥處理下的潮土和紅壤全碳含量與對照相比無顯著影響(P0.05)。不同處理下潮土C/N變化差異為:對照(CK)單施氮肥(N)氮磷鉀配施(NPK)有機無機肥配施(NPKM)。紅壤不同處理C/N比值則正好相反,表現(xiàn)為有機無機肥配施(NPKM)氮磷鉀配施(NPK)不施肥(CK)單施氮肥(N),這是由于氮肥處理使土壤酸化,全碳含量較低,而全氮含量受到影響較小,因而C/N比值最低。此外,施肥后土壤全碳含量得到提高,而紅壤地區(qū)氮素淋溶問題嚴(yán)重,使得總C/N與CK相比有所下降。潮土不同施肥處理均表現(xiàn)為細(xì)顆粒組分碳氮含量低于其他兩個組分,間接表明土壤細(xì)顆粒(微團(tuán)聚體)與碳氮較難結(jié)合。C/N同樣也表現(xiàn)為細(xì)顆粒組分含量最低,粗顆粒組分含量最高的現(xiàn)象,表明粗顆粒組分土壤分解程度較低。紅壤全碳含量除NPKM處理受有機肥施用影響,表現(xiàn)出細(xì)顆粒組分全碳含量高于粗顆粒組分的現(xiàn)象外,其余均隨土壤粒徑的減小而減小。此外,土壤C/N比值同樣也隨土壤粒徑的減小而減小,說明粗顆粒組分土壤分解程度最低,礦物結(jié)合態(tài)組分土壤分解程度高。3.兩種土壤有機碳的Py-GC/MS結(jié)果表示,施肥可以提高土壤有機碳中木質(zhì)素類化合物含量,有機肥化肥配施的效果最明顯。對不同組分有機碳化學(xué)成分的分析,結(jié)果表明潮土中木質(zhì)素類化合物、多糖類化合物以及來源于微生物的脂肪族化合物均在粗顆粒有機碳組分中大量積累,而來源于植物的烷烴和烯烴類物質(zhì)在礦物結(jié)合態(tài)有機碳組分中得以積累,木質(zhì)素類化合物在礦物結(jié)合態(tài)有機碳組分中含量基本為零或是含量非常低。祁陽紅壤木質(zhì)素類化合物同樣表現(xiàn)出在粗顆粒有機碳中積累,在礦物結(jié)合態(tài)有機碳中除NPKM處理依舊含有部分木質(zhì)素類化合物外其余各處理礦物結(jié)合態(tài)有機碳組分中均不含有木質(zhì)素類化合物的現(xiàn)象,但受紅壤性質(zhì)的影響,多糖類化合物和脂肪族化合物的分布規(guī)律不明顯。含氮化合物的種類較少含量較低,未發(fā)現(xiàn)明顯的規(guī)律性。此外,從圖譜特征來看,在同一類型的土壤中,各個組分中幾個不同處理的圖譜特征較為相似,粗顆粒有機碳組分中所含物質(zhì)種類較多,各處理之間化學(xué)物質(zhì)有一定的重復(fù),礦物結(jié)合態(tài)有機碳組分中各處理物質(zhì)種類相似程度高,峰值特征也較為一致,說明在同樣的分解程度下,土壤有機碳化學(xué)成分相似程度較高,礦物結(jié)合態(tài)有機碳組分分解程度最高,各處理間化學(xué)成分相似性最強。
【學(xué)位授予單位】：江西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S153.6
【圖文】：

我國兩個長期定位試驗點分布圖

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本文編號：2739957