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碳水化合物作为土壤有机质的重要成分之一,一直被认为是较为灵敏的有机质示踪成分。本文利用两个试验平台来研究C02和03浓度升高对土壤碳水化合物(中性糖)的影响。平台一,沈阳农田生态系统国家野外研究站开顶气室(OTC),平台二,江苏扬州市小记镇马陵良种场建立的稻-麦轮作FACE和FAOE系统研究平台。
FACE试验研究表明:葡萄糖是土壤中含量最高的中性糖,其次是植物来源的木糖,核糖是土壤中含量最低的中性糖。C02浓度升高促进了土壤中性糖的积累,表现在,与对照相比,C02浓度升高处理土壤中中性糖的总量均呈增加趋势,但是差异不显著。(甘露糖+半乳糖)/(阿拉伯糖+木糖)的比值在0.5-2之间,说明土壤中性糖的来源既有微生物来源的糖又有植物来源的糖。
FAOE试验研究表明:在小麦生长的拔节期和收获期,03浓度升高均减少了烟农19品种和扬麦16品种种植土壤中中性糖总量的累积;与扬麦16相比,03浓度升高对烟农19的影响更明显;特别在植物生长后期,与对照相比,03敏感品种烟农19种植土壤中植物来源的木糖和阿拉伯糖含量下降明显,差异达到极显著的水平(P<0.0l),证实了03对植物的伤害作用;FAOE土壤中两种来源的糖均存在;土壤微生物量碳与土壤水溶性碳、土壤中性糖总量呈相反的变化趋势,在小麦收获期,土壤微生物量碳分别与微生物来源的甘露糖(R2=0.589.P<0.05)、半乳糖(R2=-0.724,P<0.01)呈显著、极显著负相关关系。
OTC试验表明:在小麦生长的拔节期和收获期,低N量施肥水平下,03浓度升高、C02浓度升高以及二者复合作用处理土壤中性糖总量均低于对照处理;其中c02和03复合作用显著降低土壤中性糖总量和葡萄糖含量(P<0.05)。高N量施肥水平下,03浓度升高、C02和03复合作用显著增加土壤木糖、阿拉伯糖和岩藻糖含量。土壤中两种来源的糖均存在;微生物碳的变化同水溶性碳的变化趋势相反,但与土壤中性糖总量及各单糖间没有相关关系。