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农田生态系统是构成全球陆地生态系统的三大系统中储量最大且活跃度最高的碳库,同时兼具碳源和碳汇的双重属性。土壤碳库是陆地生态系统最大的碳库,其碳储量是大气碳库的3.3倍,生物碳库的4.5倍。土壤有机碳（SOC）是土壤碳库的重要组成部分,其含量和分布特征关乎着地区土壤质量和肥力,影响植物生长和土壤微生物活性,在提供作物生长所需的养分来源和维持作物高产、稳产、高标准等方面具有决定性意义,在全球碳循环研究领域具有举足轻重的作用。吉林西部隶属于生态脆弱带和全球气候变化陆地样带的中国东北样带,是世界三大盐碱土集中分布区域之一,也是我国面积最大的苏打盐碱土地区,受盐碱化负面影响的土壤面积已经接近研究区总面积的36%,严重制约着农业生产和生态系统的可持续发展。近年来,研究区开展了大规模的土地开发整理工程,通过开发水田以水压碱的措施,提高了土地资源利用率,具有良好的农业利用前景,土壤固碳潜力也巨大。研究以不同盐碱程度的4块水田（分别标记为P1、P2、P3和P4）和大安市一块试验田作为研究主体,在大量不间断野外实地调研和基本数据分析的基础上,同期开展了田间原位、室内培养和测试模拟实验,应用Origin、SPSS等工具的回归分析和多重比较（LSD法）、相关性分析、方差分析等多类数理统计手段对实验数据进行分析,同时采用动力学模型对碳矿化结果进行拟合。本研究在对吉林西部盐碱水田进行盐碱特征分析的基础上,系统开展了关于SOC输入和SOC输出特征的研究。重点对土壤内部因素约束下的包括土壤物理性质、化学性质和生物性质,以及外部因素约束下的包括土地耕作年限变化、土壤深度变化（0～20 cm的表土层和20～40 cm的心土层）规律进行了研究,分析了盐碱胁迫下的水田土壤碳源/汇特征和潜力,揭示盐碱水田SOC循环变化规律及其影响因素,明晰盐碱地的碳循环动态演化过程,以期为吉林西部以及全国SOC库变化规律提供有力的数据支撑和理论基础。主要研究结果如下:（1）吉林西部前郭灌区土壤的pH在8.70～9.26,碱化度（ESP）在6.49%～14.43%,P1和P2样地为轻碱化土壤,P3和P4为中度碱化土壤,这4块样地碱性强度整体上表现为P4＞P3＞P2＞P1;电导率在0.225～0.429 ms cm-1,含盐量在0.026%～0.179%,各样地含盐量水平表现为P4＞P1＞P3＞P2。其中,P1样地呈轻度盐化土壤,P2和P3样地为非盐化土壤,P4样地呈中度盐化土壤,具体的盐碱化程度为P4＞P3＞P2＞P1。（2）研究区SOC、总碳（TC）、土壤无机碳（SIC）的平均水平为16.876±0.436 g kg-1、24.861±0.786 g kg-1、8.934±0.041 g kg-1,各样地间的SOC含量均差异显著,大小具体表现为P1＞P2＞P3＞P4,呈显著表层富集特征,与开发年限呈显著正相关性关系,与盐碱化程度呈显著负相关关系;SIC则表现为一定的底层富集现象,各样地TC含量没有在纵向分布变化上表现出一致的规律。（3）研究区SOC矿化过程符合一级动力学规律,Ct=C0(1-e-kt)（相关系数R~2=[0.984～0.991]）,SOC累积矿化量（CO2-C）随培养时间的变化与指数模型变化趋势相符。培养过程中,各样地的CO2-C趋势大致相同,总CO2-C大小均表现为与其SOC含量大小规律一致。随着盐碱化程度的加深,SOC可矿化量潜力值（C0）随之降低,均表现为C0＞Ct（Ct为经过t时间后SOC的累积矿化量）且表土层值高于心土层。（4）SOC矿化初始反应速率（V0）的水平表现为P2＞P1＞P3＞P4;SOC矿化平均反应速率（VA,SOC日均矿化量）平均水平为0.149 g kg-1 d-1,P1、P2、P3、P4样地分别为0.147、0.193、0.151和0.107 g kg-1 d-1;SOC矿化瞬时反应速率在整个培养周期中呈先高后低的变化趋势,据此可将SOC矿化反应周期划分为四个周期,分别是迅速反应期、快速波动期、动态平稳期和缓慢冷却期,培养至第70天时SOC矿化反应的速率降低为初始值的7.54%～10.79%。纵向分布规律与SOC含量具有强相关性。（5）Pearson相关分析结果显示ESP与SOC矿化速率和SOC累积矿化量之间呈显著负相关关系,土壤盐碱化程度越高,相应的其SOC矿化速率越低;有机碳周转速率常数k与ESP高度正相关,与EC和C0/SOC（反映土壤固碳能力强弱的重要指标）中度正相关,与SOC、pH呈中度负相关。（6）土壤酶活性是参与土壤碳循环的重要指标,研究选取与土壤碳循环密切相关的两种水解酶—淀粉酶（AMY）和蔗糖酶（INV）,以及两种氧化还原酶—过氧化氢酶（CAT）和多酚氧化酶（PPO）。各样地表土层土壤AMY、INV、CAT高于心土层,PPO则相反。土壤INV活性受盐碱程度影响较大;P2、P3、P4表土层土壤样地CAT活性差异不明显。4种酶活性与矿化指标Ct、C0和k相关关系均显著相关。（7）秸秆还田对旱田氨基糖的影响已引起人们的广泛关注,但对水稻田氨基糖的影响尚不清楚。此研究进行了一个为期3年的实验,包括三个处理:盐碱水田无秸秆应用（CK）、秸秆应用分别为2500 kg hm-1 y-1（S1处理）和5000（S2处理）kg hm-1 y-1。第一年,S2处理在根际和非根际土壤中氨基葡萄糖（GluN）、胞壁酸（MurA）、氨基半乳糖（GalN）、来自真菌的氨基葡萄糖（GluNF）和总氨基糖的增加高于S1。根际土壤的MurA含量比非根际土壤显著高10.95%～16.35%。同时可以推断出秸秆添加对土壤微生物残体的积累和SOC循环转化的影响,氨基糖分析结果表明,3年连续秸秆还田促进了根际和非根际土壤中MurA、GluN、GalN、GluNF和总氨基糖的积累。