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东北地区的黑土资源是我国重要的土壤资源,有机碳含量较高,然而在东北每年都会有半年左右的冻融交替,影响着黑土中的有机碳。本文以典型黑土区耕层土壤作为研究对象,采用室内模拟冻融的方法,研究冻融循环次数(0、3、6、9、12次)、土壤前期含水量(自然含水量、饱和含水量)和冻结温度(-5℃、-15℃、-25℃)对土壤有机碳活性组分、稳定性组分以及有机碳矿化的影响,分析它们的变化规律,为黑土耕层土壤有机碳的固定、碳库平衡、土壤肥力保持和温室气体减排提供理论依据。研究结果表明,冻融交替作用对黑土总有机碳影响不明显,但对黑土中活性有机碳的含量影响显著,少次冻融增加了微生物量碳、可矿化碳、可溶性有机碳和轻租有机碳的含量,但随着冻融循环次数的增加呈降低的趋势,易氧化有机碳随着冻融循环次数的增加呈现出上升的趋势,而颗粒有机碳呈减少的趋势;前期含水量亦能显著影响黑土中活性有机碳的含量,表现为饱和含水量条件下的大部分活性有机碳组分含量高于自然含水量,其中,微生物量碳对土壤前期含水量的响应没有明显特征;冻结温度同样对黑土中活性有机碳影响显著,-15℃和-25℃处理均能不同程度的增加活性有机碳组分的含量。冻融作用能够影响黑土中有机碳稳定性组分的含量,随着冻融循环次数的增加,钙键结合态有机碳呈先增加后减少的趋势,但差异不显著;铁铝键结合态有机碳和重组有机碳呈减少的趋势;而残渣态有机碳没有明显变化;前期含水量对有机碳稳定性组分的影响均表现为饱和含水量处理高于自然含水量处理;冻结温度对有机碳稳定性组分的影响没有明显规律,但差异性分析结果表明,冻结温度对铁铝键结合态有机碳、钙键结合态有机碳和残渣态有机碳影响均达到显著水平。冻融作用亦能影响土壤有机碳的矿化,在35天的室内培养中,与未经过冻融循环处理的对照土壤相比,冻融处理土壤有机碳矿化速率和累积矿化量高于对照处理,且冻融处理对土壤有机碳第1天的矿化速率均表现出激发效应,但随着冻融循环次数的增加有机碳矿化速率和累积矿化量并没有明显规律。冻结温度的降低促进了土壤有机碳矿化,尤其是在-25℃处理时,土壤有机碳矿化数量、累积矿化量和矿化强度均显著高于对照处理。土壤前期含水量亦能影响土壤有机碳的矿化,饱和含水量条件下有机碳矿化数量和累积矿化量以及矿化强度均显著高于自然含水量。