大气CO2浓度升高对农田土壤颗粒组成及其碳周转的影响

• 作者: 刘钢 张雅丽 朱建国 潘红丽 蔡祖聪 谢祖彬
• 来源期刊: 生态环境
• 学科: 农学
• 关键词: CO2浓度升高 土壤粒级 土壤碳稳定性 土壤有机碳周转
• 年，卷（期）: 2007,（2）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 269-274
• 页数: 6页
• 分类号: X144|S153
• 字数: 6163字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-5906.2007.02.001

摘要

采集FACE(Free Air CO2 Enrichment)平台下运行3年的水稻(Oryza sativa L.)/小麦(Triticum aestivum L.)轮作土壤(0～15 cm耕作层土壤),利用超声波分散-湿筛分法对烘干土样进行颗粒分级,分析土壤各粒级及其碳、氮的分布特征,研究大气CO2浓度升高对土壤碳周转的影响.结果表明:高浓度大气CO2条件下稻/麦轮作3年后,土壤颗粒组成较对照发生了改变,＞53 μm粒级的质量分数减小27%(p＜0.05),约占土壤总质量20%;53～25 μm粒级的质量分数增大35%(p＜0.05),约占土壤总质量25%;＜25 μm无明显变化,约占土壤总质量55%,三种粒级之间质量分数呈显著差异(p＜0.05).FACE条件下,不同粒级土壤颗粒碳质量分数在两个氮水平下平均为:＞53 μm(30.60 g·kg-1),＜25 μm(13.08 g·kg-1),25～53 μm(12.85 g·kg-1),氮质量分数分别为2.42 g·kg-1,1.33 g·kg-1,1.12 g·kg-1.＞53 μm粒级的土壤颗粒碳、氮质量分数均极显著高于其它两个粒级(p＜0.001).FACE条件下土壤总碳、氮质量分数高于对照,增幅分别为6.2%和6.7%.从各粒级土壤颗粒碳、氮质量分数变化分析,新增碳、氮主要进入＞53 μm粒级中,表明该粒级土壤颗粒对土壤碳氮循环(转化和保存)起着重要作用.该研究结果表明高浓度大气CO2条件下,稻/麦轮作农田土壤将成为大气CO2的汇,这将为预测我国未来农田土壤碳的变化趋势提供科学依据.