不同作物秸秆还田下温度和水分对土壤活性有机碳及其矿化的影响

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全球气候变化已经受到各国公众的广泛关注。探究土壤有机碳矿化及其活性组分的变化及影响因素,对于减少土壤CO2排放,减缓全球气候变化具有重要意义。本研究设置3个温度、2个水分、5种作物秸秆和3种还田方式,通过室内恒温密闭培养探究其对土壤有机碳矿化特征、有机碳及其组分含量、全氮含量和碳循环相关酶活性的影响,得出以下结论:(1)增温、提高水分含量或秸秆还田,能显著提高有机碳矿化速率和累积矿化量,其中豆科作物秸秆的促进作用更强;增温或提高水分含量能促进土壤有机碳矿化激发效应,15℃到25℃的增温对土壤有机碳矿化温度敏感性影响更大;(2)低温或高水分条件有利于土壤有机碳及其组分含量的提升。15℃处理下的土壤有机碳及其组分含量较25℃和35℃处理显著提高了3.05%~11.40%;85%田间持水量处理下的土壤有机碳及其组分含量较55%田间持水量处理显著提高了4.05%~6.97%;禾本科作物秸秆有利于土壤活性有机碳含量的增加,而豆科作物秸秆有利于土壤惰性有机碳含量的增加;(3)高温或高水分条件有利于土壤全氮含量的增加。土壤全氮含量在35℃处理或85%田间持水量处理下的最高,不同还田方式对全氮含量无显著影响;(4)高温或高水分条件抑制土壤蔗糖酶和淀粉酶活性。35℃处理下土壤蔗糖酶和淀粉酶活性较低,25℃和15℃较其提高了20.44%~60.17%,55%田间持水量处理下土壤蔗糖酶和淀粉酶活性较85%田间持水量显著提高14.69%~34.75%,秸秆还田能显著提高土壤蔗糖酶和淀粉酶活性;综上所述,增温或增湿能促进土壤有机碳矿化,增强土壤有机碳矿化激发效应,降低土壤有机碳矿化温度敏感性。秸秆还田也能促进土壤有机碳矿化,且豆科作物秸秆的促进作用更强。增温不利于土壤有机碳及其组分含量的增加,促进全氮含量的增加,降低蔗糖酶和淀粉酶活性。增湿有利于土壤有机碳及其组分和全氮含量的增加,抑制蔗糖酶和淀粉酶活性。
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