河南省典型土壤類型及土地利用方式對土壤活性有機質及碳庫管理指數的影響

羅 瀾,席 源,華仲臣,姚林林,姜桂英,申鳳敏,劉 芳,劉世亮

(河南農業大學資源與環境學院,450002,鄭州)

土壤有機質(soil organic matter, SOM)是評價土壤肥力高低的重要指標,但是,SOM變化比較緩慢;因此,為了更加直接有效地研究SOM,研究者提出活性有機質(labile organic matter, LOM)的概念,即在一定的環境條件下,存在于土壤中有效性較高、易被土壤微生物分解、對植物所需養分有直接作用的那部分SOM[1]。LOM對農業措施反應較敏感,能快速表征土壤質量水平。Loginow等[2]提出用3種不同濃度的KMnO4(33、167和333 mmol/L)測定土壤LOM含量的方法,將其分為4種級別:高活性有機質(highly labile organic matter, HLOM)、中活性有機質(moderately labile organic matter, MLOM)、低活性有機質(lowly labile organic matter, LLOM)和非活性有機質(non-labile organic matter, NLOM)。Blair等[3]進一步將土壤總有機碳與其活性相結合,首次提出土壤碳庫管理指數(carbon pool management index, CPMI)的概念。CPMI既可以指示外界環境對SOM數量變化的影響,也可以表征土壤中LOM數量的變化情況。

土地利用是人類直接干預土壤肥力變化的主要活動因素,不同土地利用方式可以改變土壤中的養分循環。國內外學者研究表明土壤LOM含量與土壤的成土母質、地形地貌、氣候以土地利用方式相關,具有空間異質性[4]。孟慶峰[5]研究發現,雞糞施用明顯提高了堿性草甸土SOM、LOM及CPMI。Lal[6]研究發現天然生態系統轉換為農林用地或者其他人為管理的生態系統后,土壤有機碳庫最高可以減少320 Pg。Hu等[7]研究得出,不合理的土地利用方式導致我國土壤SOC損失量達到人為排放的30%以上。Zhang等[8]研究發現三江平原濕地土壤表土活性組分有機碳含量顯著高于旱林地、撂荒耕地和耕地土壤。因此,研究不同土壤類型不同土地利用方式下LOM和CPMI的變化,對我國土壤有機質組分的動態變化及完善碳循環平衡機制具有重要的指導意義。……