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土壤碳库对维持土壤肥力、缓解温室效应至关重要,其固碳量由碳输入和输出之间的平衡调控。植物残体降解和土壤有机碳矿化分别主导着土壤碳输入和碳输出过程,而微生物碳利用效率(CUE)决定植物残体降解碳的去向,激发效应(PE)强烈影响土壤有机碳矿化。土壤碳可利用性、养分有效性、土壤盐分可能会通过影响微生物影响外源碳的利用效率和激发效应,但相关研究较为缺乏。施肥是重要的农业管理措施,经过长期的不同施肥处理,同一母质发育而来的土壤往往具有不同的碳有效性(碳组分特征)、养分有效性和微生物学性质,为验证碳、养分有效性与CUE、PE的关系提供了平台。土壤盐渍化是威胁农业可持续发展的重要问题之一,秸秆还田被认为是有效的改土培肥措施,但现有研究对其能在多大程度上增加土壤碳固持还缺乏系统而全面的认识,盐渍化程度是否并如何影响秸秆转化和激发效应亦不清晰。因此,本研究借助潮土长期定位施肥试验平台和盐化潮土连续秸秆还田试验平台,拟通过野外定位试验样品采集和13C秸秆室内降解试验,开展不同施肥模式(8种模式:不施肥CK,单施氮肥N,施氮磷肥NP,施氮磷钾肥NPK,单施有机肥M,施氮肥和有机肥MN,施氮磷肥和有机肥MNP,施氮磷钾肥和有机肥MNPK)和不同盐渍化程度及秸秆还田(5种盐渍土:轻度盐渍土LCK,轻度盐渍土秸秆还田LS,中度盐渍土MCK,中度盐渍土秸秆还田MS,重度盐渍土HCK)对土壤碳组分、微生物学特征、13C秸秆降解和土壤有机碳矿化激发效应的影响研究,找寻土壤碳有效性、微生物学特征与微生物碳利用效率、激发效应之间的联系,揭示施肥和盐渍化影响土壤有机碳周转的内在机制,以期为微生物碳利用效率、激发效应的模型应用提供依据,为农田土壤碳库的调控管理提供指导。主要研究结果如下:(1)施肥能显著提高土壤易氧化有机碳(EOC)含量,MNPK处理提高效果最为显著,增幅为72.17%;NPK处理对颗粒有机碳(POC)和矿物结合态有机碳(MOC)含量的提升效果高于N处理,但低于施有机肥处理;施有机肥处理的POC含量较不施有机肥处理平均增加92.69%;施有机肥条件下,所增加的总有机碳对MOC的贡献率明显提高,MNPK处理所增加的总有机碳可1:1进入POC和MOC组分。(2)微生物碳源代谢功能分析(Biolog分析)表明,有机肥处理(M、MN、MNP、MNPK)平均颜色变化率(AWCD)比不施有机肥处理(CK、N、NP、NPK)高23.82%。单施有机肥处理(M)表现出最高的微生物功能多样性和微生物碳源利用能力;与M处理相比,有机肥+无机肥处理降低了土壤微生物功能多样性。长期的养分缺乏对微生物利用碳源的能力产生了负面影响,CK处理的AWCD值、Shannon丰富度和Simpson指数最低。土壤养分含量及其化学计量特征(尤其是磷有效性及其化学计量比)是影响土壤微生物功能多样性的关键因素,整体上磷的作用超过了C、N、K。(3)不同施肥模式下添加秸秆处理120 d CO2累积释放量比不添加秸秆处理高131.44%;氮磷钾肥+13C秸秆(NPKL)、有机肥+13C秸秆(ML)和氮磷钾肥及有机肥+13C秸秆(MNPKL)处理120 d秸秆累积降解量分别比不施肥+13C秸秆(CKL)处理高26.42%、25.32%和25.65%。添加秸秆处理土壤有机碳矿化速率和120 d累积矿化量整体分别比不添加秸秆处理高46.67%和39.61%,不施有机肥处理120 d土壤累积激发量比施有机肥处理高25.07%。有机肥与无机肥配施处理土壤微生物碳利用效率比不施肥处理高2.01倍。(4)全土中总有机碳及其组分的含量随土壤盐渍化程度增加而下降;秸秆还田增加盐渍土团聚体稳定性,使轻度、重度盐渍土全土中的总有机碳含量分别增加了39.81%和24.62%。在轻度盐渍土中,秸秆还田使0.053~0.25 mm微团聚体中EOC含量、POC含量和POC/SOC分别下降了12.08%、30.56%、46.14%,微团聚体对土壤有机碳(SOC)和MOC增量的贡献大于大团聚体。在中度盐渍土中,秸秆还田使>0.25 mm大团聚体中所有SOC组分含量均显著增加,使全土和微团聚体中POC/SOC分别增加56.56%和46.65%,大团聚体对SOC和MOC增量的贡献大于微团聚体。(5)Biolog分析表明,土壤微生物功能多样性随土壤盐度的增加而降低,重度盐渍土微生物碳源代谢活性(AWCD)比轻度和中度盐渍土分别低70.36%和61.82%,Shannon指数H′比轻度和中度盐渍土分别低22.93%和20.76%,Mc Intosh指数U分别低54.51%和53.78%。(6)重度盐渍土180 d CO2累积释放量、秸秆累积降解量和土壤有机碳累积矿化量显著低于轻度和中度盐渍土。添加13C秸秆处理土壤有机碳矿化速率和累积矿化量整体比不添加秸秆处理高18.40%和16.35%。添加13C秸秆所引发的激发效应在不同盐渍土整体均表现为正激发,重度盐渍土180 d累积激发量最高,分别比轻度、中度盐渍土高110.56%、169.19%。轻度盐渍土微生物碳利用效率最大,分别比中度、重度盐渍土高32.53%、29.58%;田间连续秸秆还田使轻度盐渍土13C秸秆累积降解量提高12.71%,但降低了微生物碳利用效率。综上所述,施用有机肥能有效改善土壤化学性质、提升土壤碳组分含量、增强微生物碳源代谢功能,显著提高土壤微生物对外源秸秆碳的利用效率;长期施肥下添加13C秸秆引发的激发效应强度与易氧化有机碳占比成正相关。土壤有机碳组分含量和微生物功能多样性随土壤盐度的增加而降低,但易氧化有机碳占比随之增加;秸秆还田增加盐渍土有机碳含量,轻度和中度盐渍土增碳机制不同;盐渍土的激发效应强度和微生物碳利用效率分别与大团聚体和微团聚体中的活性有机碳组分占比(EOC/SOC、POC/SOC)密切相关。