耕作干扰下喀斯特土壤有机碳损失主要途径及其影响因素

作者：叶莹莹,肖霜霜,王克林,陈洪松,张伟

摘要：西南喀斯特生态系统原生土壤有机碳(SOC)含量较高,但在开垦后急剧损失,然而目前对SOC损失过程、途径和机制仍缺乏充分认知。本研究基于不同频率翻耕处理(分别隔6、4、2、1个月翻耕一次,以免耕为对照)的原位控制试验,以土壤团聚体为切入点,通过对土壤CO2排放和可溶性有机碳(DOC)淋失通量进行为期一年的连续监测,探讨了SOC损失的主要途径及其影响因素。结果发现:翻耕导致表层(0~10 cm)土壤SOC和5~8 mm粒级团聚体显著降低;一年后,各翻耕处理平均损失15.4%~27.6%的SOC,土壤DOC淋失量仅占SOC损失量的0.05%~0.10%,而土壤以CO2形式释放的碳占SOC损失总量的22.7%~35.5%,是土壤碳损失的重要途径之一;SOC损失量与Ca2+、Mg2+淋失总量均呈显著正相关,说明在岩溶作用下以HCO3-形式淋失是SOC损失的另一重要途径;土壤CO2排放速率与5~8 mm粒级团聚体含量呈显著负相关,说明翻耕干扰导致5~8 mm团聚体崩解、受团聚体保护的闭蓄态SOC释放后迅速矿化是喀斯特SOC损失的主要机制。

发文机构：中国科学院亚热带农业生态研究所 中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站 中国科学院大学 广西师范学院

关键词：喀斯特生态系统石灰土干扰/利用方式土壤团聚体土壤有机碳karst ecosystemcalcareous soildisturbance/land usesoil aggregateSOC

分类号： S154.1[农业科学—土壤学][农业科学—农业基础科学]