近几十年来,社会经济发展引发了剧烈的土地利用变化,导致大量农用地被建设用地占用、原始森林被破坏、山区坡耕地大量撂荒、裸地演替为次生林。一方面影响地上植被的光合作用和蒸腾作用,进而影响全球气候和水循环;另一方面也破坏地下土壤的物理结构,导致水土流失和土壤碳库受损。土壤碳库微小幅度的变化都会扰乱全球碳平衡或者引起全球气候变化,估算土壤碳库储量和探究土壤碳库的空间分布是研究陆地生态系统碳循环的核心内容,而提高土壤有机碳库中稳定性碳积累是增加土壤碳汇的一个有效途径。植硅体封存有机碳在外部硅体的保护下不易被分解;土壤团聚体内部孔隙多,也具有良好的碳固定作用。植硅体封存有机碳和团聚体有机碳作为稳定的有机碳形式,在调节全球碳循环和缓解温室效应等方面具有重要作用。近年来学者们开始重视植硅体碳等稳定性碳的研究,但大多数仍集中于不同森林类型的植被和凋落物层,不同土地利用方式下植硅体碳鲜有报道,而针对不同土地利用方式下土壤植硅体碳和土壤团聚体有机碳在土壤剖面中的分布尚缺乏系统且深入的研究。因此,本研究以亚热带地区具有代表性的针阔叶混交林、竹林、果园、旱地、水田、和荒草地为研究对象,对土壤0-100 cm进行分层取样。采用微波消解-重液提取法提取土壤植硅体,碱溶分光光度法测定植硅体碳含量;用湿筛法对土壤团聚体进行粒径分组,并测定土壤有机碳含量和土壤团聚体内有机碳含量。通过比较不同土地利用方式下土壤中植硅体碳和团聚体有机碳含量的差异,探究土壤植硅体碳和团聚体有机碳在土壤剖面中的空间分布规律,估算不同土地利用方式下土壤有机碳、土壤植硅体碳和土壤团聚体有机碳储量,以期为亚热带地区陆地生态系统碳汇特征提供基础数据,揭示土地利用变化对生态-地理过程的影响,为土地利用管理提供科学指导。主要研究结果如下:1.土地利用方式对土壤植硅体及植硅体碳的影响。在0-100 cm土壤深度内,土壤有机碳表现为:竹林(16.75 g·kg-1)>水田(16.54 g·kg-1)>旱地(11.90 g·kg-1)>果园(11.34 g·kg-1)>荒草地(11.19 g·kg-1)>针阔叶混交林(8.16 g·kg-1)。竹林土壤全硅、土壤植硅体含量在各个土层内均显著高于其他土地利用方式(P<0.05)。土壤植硅体碳含量的大小顺序为:竹林(1.96 g·kg-1)>旱地(1.12 g·kg-1)>水田(0.90 g·kg-1)>果园(0.89 g·kg-1)>荒草地(0.81 g·kg-1)>针阔叶混交林(0.55 g·kg-1)。六种土地利用方式土壤植硅体中有机碳的含量变化范围在24.21~78.27 g·kg-1之间,其中旱地最高,竹林最低。本试验中,六种土地利用方式下土壤有机碳、土壤植硅体和土壤植硅体碳总体呈现出随土壤剖面加深而下降的趋势,其中,针阔叶混交林、竹林和水田的表土层土壤有机碳含量显著高于其他土层(P<0.05),而各土地利用方式的植硅体和植硅体碳在各土层中的分布无明显差异。土壤植硅体中有机碳则主要分布在表层和底层土壤。2.土地利用方式对土壤团聚体及其有机碳的影响。各土地利用方式的团聚体粒径均以>0.25 mm为主,比例皆达61.67%以上,<0.25 mm团聚体分布较少。在0-100 cm土壤深度内,在土壤的各粒径团聚体中,针阔叶混交林、果园、旱地和水田均以0.25-2 mm团聚体为主,分别占粒径总组成的49.61%、39.43%、46.01%和39.02%;竹林和荒草地则是>2 mm团聚体所占的质量分数较高,分别占粒径总组成的48.76%和48.71%;六种土地利用方式的土壤粉+黏团聚体含量均为最小。在0-100 cm整个土壤深度内,MWD为竹林(2.05 mm)>荒草地(2.03 mm)>水田(1.65mm)>果园(1.26 mm)>旱地(1.17 mm)>针阔叶混交林(1.10 mm);土壤团聚体GMD从大到小为:竹林(1.09 mm)>荒草地(1.01 mm)>水田(0.71 mm)>针阔叶混交林(0.59 mm)>果园(0.53 mm)>旱地(0.47 mm);可见竹林和草地的土壤团聚体稳定性较好。随着团聚体粒径的增大,团聚体有机碳含量先增高后降低再升高,大体呈“V”形变化的趋势。相比针阔叶混交林,竹林和水田>2 mm团聚体有机碳含量分别增加了7.32 g·kg-1和8.48g·kg-1,0.25-2 mm团聚体有机碳含量分别增加了11.15 g·kg-1和10.25 g·kg-1,0.053 mm-0.25 mm团聚体有机碳含量分别增加了6.93 g·kg-1和2.65 g·kg-1,<0.053 mm团聚体有机碳含量分别增加了11.01 g·kg-1和10.98 g·kg-1。除旱地土壤各粒径团聚体有机碳含量在20-40 cm土层内最高,其他五种土地利用方式下土壤各粒径团聚体内有机碳含量都随土壤深度的增加而降低,且表现出显著的表层富集现象(P<0.05)。3.不同土地利用方式下壤有机碳、土壤植硅体碳和土壤团聚体有机碳储量。在0-100 cm土壤深度内,不同土地利用方式下土壤有机碳储量变化范围在95.51~202.07t·hm-2之间,其中水田最高,而针阔叶混交林最低。土壤植硅体碳总储量为:竹林(23.45 t·hm-2)>荒草地(12.75 t·hm-2)≈水田(12.75 t·hm-2)>旱地(12.59 t·hm-2)>果园(12.00 t·hm-2)>针阔叶混交林(8.19 t·hm-2)。土壤团聚体内有机碳总储量表现为:水田>竹林>荒草地>果园>旱地>针阔叶混交林。竹林和荒草地表现为>2 mm团聚体内有机碳储量最高,而其他土地利用方式则为0.25-2 mm团聚体有机碳储量最大。综上可知:土壤有机碳、土壤植硅体、土壤植硅体碳和土壤各粒径团聚体内有机碳总体含量都随土壤剖面加深而下降;竹林和水田是富植硅体碳和有机碳的土地利用方式,扩大毛竹、水稻等植被的种植有助于提高土壤碳储量,从而调节全球碳平衡、缓解温室效应。