不同碳负荷梯度下稻田土壤有机碳矿化特征

来源：环境科学杂志2019年第1期北京时间：

作者：童瑶瑶,王季斐,祝贞科,邓扬悟,陈珊,葛体达,袁红朝,吴金水

单位：江西理工大学资源与环境工程学院, 赣州 341000,中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125,江西理工大学资源与环境工程学院, 赣州 341000,中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125,中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125,江西理工大学资源与环境工程学院, 赣州 341000,中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125,中南林业科技大学环境科学与工程学院, 长沙 410004,中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125,中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125,中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125

摘要：易利用态有机碳是土壤微生物的重要碳源，影响土壤有机碳的矿化和累积过程，而易利用态碳源的输入量尤其是相对于土壤微生物生物量碳的不同输入负荷，对土壤有机碳的矿化影响机制尚不明确.因此，本研究采取室内模拟培养实验，选择不同浓度梯度添加［0.5、1、3、5倍微生物量碳（MBC）］13C-葡萄糖，分析葡萄糖-C的矿化特征及其激发效应.结果表明，葡萄糖-C矿化率随着外源碳添加量的增加而显著增加；葡萄糖-C向快库、慢库分配的比例也分别与碳添加量呈指数关系（R2=0.99，P<0.05和R2=0.99，P<0.05）.在高添加量处理（3×MBC、5×MBC）中，葡萄糖的添加抑制土壤原有有机碳的矿化，即表现出负激发效应；而在低添加量处理（0.5×MBC、1×MBC）中，表现为正激发效应，60 d培养结束后累积激发效应分别为160.0 mg·kg-1和325.1 mg·kg-1.相关性分析结果表明在培养实验前期，累积激发效应主要受MBC、MBN和DOC的影响，而在后期主要β-葡糖苷酶、几丁质酶和铵态氮的影响.因此，稻田土壤有机碳矿化和激发效应与易利用态有机碳添加的碳负荷密切相关，并通过微生物量和酶活性调控土壤碳的矿化过程.本研究对于揭示稻田有机碳累积行为与推动农业可持续发展具有重要的科学意义.

关键词：水稻土,碳固持,易利用态碳,碳负荷,13C同位素示标记,激发效应,