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随着国际社会对气候变化和温室气体减排的日趋重视,土壤碳固存已经成为当今全球变化和温室效应研究的热点之一。碳固存是缓解大气中二氧化碳浓度增加引起的全球气候变化的重要策略,土壤团聚体的物理保护作用能够延长土壤碳周转时间,有助于土壤碳固存。目前,有关土壤团聚体的研究较多集中在森林和农田生态系统,草原生态系统的研究较为匮乏。全球变化及土地管理利用对草地土壤团聚体分布和稳定性影响程度和作用机制尚不明晰。本实验以松嫩草地为研究对象,开展为期4年(2015-2018)的4个氮添加梯度(0,5,10&20 g N m-2 yr-1)和2个磷添加梯度(0&5 g P m-2 yr-1)及其交互作用的氮磷添加实验,采用湿筛法对土样进行团聚体筛分,分析植物生物量、土壤团聚体组成、土壤全土及团聚体中碳含量和微生物丰度对氮磷添加处理的响应。主要结果如下:(1)不同土壤层之间团聚体组成比例均存在显著差异。表层土壤(0-10 cm):微团聚体的比例>淤泥+粘土的比例;深层土壤(10-30 cm)团聚体的比例从高到低为:微团聚体>淤泥+粘土>大团聚体。由于表层土壤受干扰强度较大,导致其团聚体稳定性(平均重量直径和几何平均直径)小于深层土壤。随着氮添加水平的增加,土壤大粒径团聚体(微团聚体)的比例和土壤团聚体稳定性显著提高;同时,小粒径团聚体(淤泥+粘土)的比例显著降低。与氮添加处理相比,氮磷交互添加处理提高了小粒径团聚体的比例,降低了大粒径团聚体的比例和土壤团聚体稳定性。土壤团聚体稳定性与土壤有机碳含量和微生物丰度呈显著正相关关系。(2)碳含量(土壤总碳、有机碳、可溶性有机碳和微生物量碳)在不同土壤层中有所差异。由于表层土壤水热条件和通气状况较好,且表层土壤聚集了植物凋落物,土壤微生物活性高,使得表层土壤碳含量明显大于深层土壤。小粒径团聚体比表面积大且吸附能力强,因此,淤泥+粘土中碳含量显著高于微团聚体。氮磷添加处理显著提高各土壤层全土和各粒径团聚体中有机碳含量和可溶性有机碳含量。随着氮添加水平的增加,各土壤层全土和各粒径团聚体中微生物量碳含量显著降低;与氮添加处理相比,氮磷交互添加处理显著提高微生物量碳含量。(3)不同土壤层的微生物丰度存在显著差异。由于表层土壤微生物底物有机质显著高于深层土壤;因此,表层土壤微生物丰度显著高于深层土壤。土壤团聚体粒径介导微生物定植,淤泥+粘土中微生物丰度比微团聚体高,这是因为其含有更多的有机质和更小的孔隙。氮磷添加处理显著提高各土壤层全土和各粒径团聚体中微生物丰度。综上所述,氮添加处理显著提高土壤团聚体有机碳含量以及微生物丰度,从而显著提高了大粒径团聚体的比例和土壤团聚体稳定性;而磷添加处理结果与之相反。土壤团聚体的形成和稳定性的增加为土壤碳提供物理保护,减少微生物降解和干扰,从而提高土壤固碳能力。研究结果有助于评估氮磷营养元素添加这一草地管理措施对土壤固碳潜力的影响。