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土壤有机碳在维持土壤结构和肥力、控制“温室效应”等方面具有重要作用,有效地维持或提高土壤有机碳是农业可持续发展和减缓全球变暖的必然要求。地膜覆盖因其增温、保水、显著增产的特点广泛应用于黄土高原半干旱区,覆膜改善的土壤水热条件提高了微生物对土壤有机质的矿化作用,同时覆膜促进了作物根系的生长,增加土壤的碳输入,二者达到碳输入和输出的动态平衡。秸秆作为一种可再生的生物资源施入农田后可提高土壤有机碳含量,有助于土壤肥力和物理结构的改善,是一种良好的土壤培肥措施。然而,关于地膜覆盖和秸秆还田对土壤不同有机碳库的周转速率和稳定性的影响目前少有研究。本研究于2009年起在榆中县小康营乡试验站布置大田试验,起垄沟播模式下设置4个处理:（1）无覆膜无秸秆还田（Control）;（2）无覆膜秸秆还田（S）;（3）覆膜无秸秆还田（M）;（4）覆膜秸秆还田（S+M）。四个处理重复3次,区组随机排列。本实验于2017年玉米收获期采集土样,采用13C同位素示踪技术（自然丰度）和土壤的相对密度分组技术:（1）分析在M和S条件下,0-15、15-30、30-45 cm不同土层中土壤有机碳及其组分含量的变化;（2）研究了M和S对不同土层中土壤有机碳及其组分来源和周转速率的影响;（3）采用室内培养实验研究了0-15 cm土壤有机碳的稳定性。主要结果如下:1.地膜覆盖对0-45 cm土壤总有机碳（SOC）无显著影响,秸秆还田显著增加0-30 cm SOC,对30-45 cm SOC无显著影响,其中,秸秆还田增加0-15cm SOC 2.6-3.7%,增加15-30 cm SOC 1.8-2.3%。地膜覆盖显著降低0-30 cm土壤轻组有机碳（LFOC）,秸秆还田显著增加0-30 cm LFOC,二者对30-45 cm LFOC均无显著影响,其中,地膜覆盖降低0-15 cm LFOC 24.2-26.3%,降低15-30 cm LFOC 14.0-15.06%,秸秆还田增加0-15 cm LFOC 59-63.6%,增加15-30 cm LFOC 50%-55.14%。地膜覆盖显著增加15-30 cm土壤重组有机碳（HFOC）,秸秆还田显著增加0-30 cm HFOC,二者对30-45 cm HFOC均无显著影响,其中,地膜覆盖增加15-30 cm HFOC 2.3-5.5%,秸秆还田增加0-15cm HFOC 11.7-24.4%,增加15-30 cm HFOC 11.4-15.0%。2.地膜覆盖对轻组有机碳中来源于C4植物碳的比例无显著影响,而秸秆还田显著增加轻组有机碳中来源于C4植物碳的比例,其中,0-15 cm增加67.7-83.3%,15-30 cm增加47.7-64.7%,30-45 cm增加13.8-55.2%。地膜覆盖和秸秆还田均显著增加0-30 cm土壤重组有机碳中来源于C4植物碳的比例,其中,0-15 cm土层中,覆膜增加37.7-40.0%,秸秆还田增加156.2-160.7%,15-30 cm土层中,覆膜增加65.1-81.1%,秸秆还田增加145.8-169.6%;地膜覆盖降低30-45 cm重组有机碳中来源于C4植物碳的比例46.3-48.4%,而秸秆还田增加47.1-53.0%。3.地膜覆盖显著降低0-15 cm重组土壤90 d的累积矿化量,降低幅度为2.40-10.7%,而秸秆还田增加6.64-16.5%。地膜覆盖和秸秆还田均显著降低0-15 cm重组土壤中C4-C矿化比例,覆膜降低11.5-26.8%,秸秆还田降低43.0-52.9%。以上结果说明地膜覆盖可维持土壤有机碳含量,加快耕层重组有机碳的周转;秸秆还田可有效提高土壤有机碳含量,加速0-45 cm轻组和重组有机碳的周转。同时,地膜覆盖和秸秆还田均增加表层土壤重组有机碳中新碳的稳定性。