不同退化程度黑土有机碳对凋落物添加的响应

　　

摘要： 凋落物对土壤有机碳的形成与周转具有重要作用,但凋落物对不同退化程度黑土土壤有机碳的影响尚不清楚。本研究在东北典型黑土区模拟不同退化程度(轻度、中度和重度)的黑土,通过田间原位控制试验,以不添加凋落物为对照(CK),对比分析了银中杨凋落物添加处理(LP)和玉米秸秆添加处理(MS)在凋落物添加45(前期)、90(中期)和135 d(后期)的土壤总有机碳(TOC)、易氧化有机碳(EOC)、颗粒有机碳(POC)、可溶性有机碳(DOC)、微生物生物量碳(MBC)的变化特征。结果表明:1)不同退化程度黑土TOC含量总体上表现为LP>MS>CK,其中,中度退化黑土的TOC增加幅度相对较大;与添加前期相比,后期LP和MS处理的TOC含量显著增加。2)在凋落物添加前期,LP处理在轻度退化黑土中EOC和DOC含量分别较CK显著降低35.8%和7.7%,在中、重度退化黑土中POC和DOC含量显著增加,MBC在不同退化程度黑土中均显著增加;MS处理EOC含量仅在中度退化黑土中显著增加32.7%,POC、MBC仅在重度退化黑土中显著增加。在凋落物添加中期,轻度退化黑土中两个凋落物添加处理DOC含量显著降低,MBC显著增加,MS处理POC含量显著降低了36.7%;在中度退化黑土中,LP处理DOC含量显著增加了41.9%,MS处理MBC显著增加了29.2%;在重度退化黑土中,LP、CS处理MBC分别显著增加了17.3%、16.0%;LP、MS处理EOC含量仅在中度退化黑土中显著增加。在凋落物添加后期,轻度退化黑土中两个凋落物添加处理POC含量降低了13.7%～21.4%,中度退化黑土中提高了25.0%～25.3%;LP处理EOC含量仅在轻度退化黑土中显著增加;两个凋落物添加处理在中度退化黑土中DOC显著降低,MBC显著增加;在重度退化黑土中LP处理DOC含量显著增加了6.0%,MS处理MBC显著增加了28.6%。3)全氮是影响不同退化程度黑土土壤有机碳及其活性组分的关键因子。综上,不同退化程度黑土土壤有机碳及其活性组分对凋落物添加的响应存在差异,高质量凋落物(LP)更有利于土壤TOC的形成,土壤有机碳及其活性组分的转运积累受凋落物种类及土壤质量的共同调控。