黑龍江省黑土不同形態(tài)有機碳變化特征研究-碩士論文

C l a s s i f i e dI n d e x ： U D C ： D i s s e r t a t i o nf o rt h eM a s t e rD e g r e ei nA g r i c u l t u r e S D U D I E SO NT H EC H A N G E S C H A RA C T E S T I CO FB L A C KS O I L O R G A N I CC A R BO NF R A C T I O N SW I T H D I F F E R E N TF O R M SI NH E I L O N G J I A N G P R O V C E C a n d i d a t e ： S u p e r v i s o r ： A c a d e m i c D e g r e eA p p l i e df o r ： S p e c i a l i t y ： D a t eo fO r a lE x a m i n a t i o n ： U n i v e r s i t y ： L i n Y i n g P r o f Z h o uL i a n r e n M a s t e ro f A g r i c u l t u r e S o i lS c i e n c e M a y , 2 0 1 0 N o r t h e a s tA g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y L l I 1 L i f f I fP IJPI1 1 1IrJ i l lf irIPI F I J I J 目錄 Y 17 8 7151 目錄 中文摘要I 英文摘要- 1 前言1 1 1 研究目的與意義1 1 2 國內(nèi)外研究動態(tài)。2 1 2 1S O C 研究國內(nèi)外現(xiàn)狀一2 1 2 2 農(nóng)業(yè)土壤碳、氮儲量和變化趨勢3 1 2 3 土壤有機碳周轉(zhuǎn)的影響因素4 1 2 4 土壤有機碳組分研究現(xiàn)狀6 2 材料與方法10 2 1 研究區(qū)域概況10 2 2 土樣的采集和分析。1 0 2 3 測定項目與方法l l 2 3 1 土壤理化及生物性質(zhì)的測定1 l 2 3 2 不同形態(tài)碳含量的測定1 1 2 4 試驗數(shù)據(jù)處理1 】 3 結(jié)果與分析。12 3 1 不同黑土區(qū)土壤有機碳全氮含量變化特征分析1 2 3 1 1 土壤總有機碳全氮隨緯度的變化1 2 3 1 2 各地區(qū)土壤總有機碳含量變化特征“：1 3 3 1 3 各地區(qū)土壤全氮含量變化特征1 4 3 1 4 土壤有機碳全氮含量相關(guān)分析。1 4 3 1 5 各地區(qū)C N 變化特征1 5 3 2 不同黑土地區(qū)不同形態(tài)土壤有機碳含量變化特征分析1 6 3 2 1 不同形態(tài)土壤有機碳隨緯度變化規(guī)律1 6 3 2 2 土壤微生物量碳含量變化特征。1 7 3 2 3 土壤水溶性碳含量變化特征1 9 3 2 4 土壤礦化碳含量變化特征2 1 3 3 不同黑土區(qū)土壤理化性質(zhì)的變化特征。2 5 3 3 1 土壤水分的變化2 5 3 3 2 土壤容重的變化2 9 3 3 3 土壤C E C 的變化3 1 3 4 土壤不同形態(tài)碳相關(guān)分析3 3 3 4 1 不同形態(tài)土壤有機碳與土壤總有機碳相關(guān)分析3 3 3 4 2 不同形態(tài)土壤有機碳之間的相關(guān)分析3 5 卜-。 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)碩士學(xué)位論文 3 5 土壤總碳、不同形態(tài)有機碳與土壤性質(zhì)的相關(guān)分析3 6 3 5 1 土壤總碳、有機碳組分與土壤物理性質(zhì)的相關(guān)分析3 6 3 5 2 土壤總碳、有機碳組分與土壤C E C 的相關(guān)分析“4 0 4 討 侖4 3 4 1 土壤有機碳及其碳組分4 3 4 1 土壤有機碳及其碳組分與土壤理化性質(zhì)4 3 5 結(jié) 侖4 4 致謝。4 5 參考文獻4 6 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文5 4 C o n t e n t s C o N T E N T S C h i n e s eA b s t r a c t ”I E n g l i s hA b s t r a c t 一一“ 1I n t r o d u c t i o n ”l 1 1 1 1 1 ep u r p o s ea n dm e a n i n go f r e s e a r c h 1 1 2D o m e s t i ca n di n t e m a t i o n a lr e s e a r c hc u r r e n ts i t u a t i o n 2 1 2 1D o m e s t i ca n di n t e r n a t i o n a lr e s e a r c hc u r r e n ts i t u a t i o no f S O C 2 1 2 2C a r b o ns t o r a g ea n da z o t es t o r a g eo fs o i la n dc h a n g e dt r e n d 3 1 2 3T h ef a c t o r st oi m p a c tt u r n o v e ro f s o i lo r g a n i cc a r b o n 4 1 2 4R e s e a r c hc u r r e n ts i t u a t i o no f c o m p o s i t i o n so f s o i lo r g a n i cc a r b o n - 6 2M a t e r i a la n dM e t h o d s 1 0 2 1T h en a t u r a ls t a t eo f e x p e r i m e n ta r e a 1 0 2 2G a t h e ra n da n a l y s i so f s o i l ：1 0 2 3T h ei t e m sa n dm e t h o do f a n a l y s i s ”1 1 2 3 1D e t e r m i n a t i o no fs o i lp h y s i c o c h e m i c a la n db i o l o g i c a ln a t u r e 11 2 3 2D e t e r m i n a t i o no f d i f f e r e n ts h a p ec a r b o n “11 2 4H a n d l i n go ne x p e r i m e n t a ld a t a ll 3R e s u l t sa n dd i s c u s s i o n 1 2 3 1A n a l y s i so nc h a n g e dc h a r a c t e r i s t i cb e t w e e ns o i lo r g a n i cc a r b o n t o t a ln i t r o g e no fd i f f e r e n t a r e a 1 2 3 1 1C h a n g eo f s o i lo r g a n i cc a r b o n & t o t a l n i t r o g e na l o n gw i t hl a t i t u d e 1 2 3 1 2C h a n g e dc h a r a c t e r i s t i co f s o i lo r g a n i cc a r b o no f d i f f e r e n ta r e a “1 3 3 1 3C h a n g e dc h a r a c t e r i s t i co f s o i lt o t a ln i t r o g e no f d i f f e r e n ta r e a 1 4 3 1 4R e l a t i v i t ya n a l y s i sb e t w e e no r g a n i cc a r b o na n dt o t a ln i t r o g e n 1 4 3 1 5C h a n g e dc h a r a c t e r i s t i co fs o i l C No fd i f f e r e n ta r e a 1 5 3 2A n a l y s i so nc h a n g e dc h a r a c t e r i s t i co f c o m p o s i t i o n so f s o i lo r g a n i cc a r b o no f d i f f e r e n ta r e a 1 6 3 2 1C h a n g e dc h a r a c t e r i s t i co fs o i lo r g a n i cc a r b o nc o m p o s i t i o n sa l o n gw i t hl a t i t u d e 1 6 3 2 2C h a n g e dc h a r a c t e r i s t i co fS M B C 1 7 3 2 3C h a n g e dc h a r a c t e r i s t i co f W S O C 1 9 3 2 4C h a n g e dc h a r a c t e r i s t i co f M i n e r a l i z a b l ec a r b o n 2 l 3 3C h a n g e dc h a r a c t e r i s t i co f s o i ln a t u r eo f d i f f e r e n ta r e a 2 5 3 3 1C h a n g eo f s o l lw a t e rc o n t e n t 2 5 3 3 2C h a n g eo f s o i lb u l kb e n s i t v 2 9 3 3 3C h a n g eo f s o i lC E C “3 l 3 4R e l a t i v i t ya n a l y s i so f d i f f e r e n ts h a p ec a r b o n 3 3 3 4 1R e l a t i v i t ya n a l y s i sb e t w e e ns o i lo r g a n i cc a r b o na n dc o m p o s i t i o n so f o r g a n i cc a r b o n 3 3 P、 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)碩士學(xué)位論文 3 4 2R e l a t i v i t ya n a l y s i sb e t w e e nc o m p o s i t i o n so f o r g a n i cc a r b o n ”3 5 3 5C h a n g e dc h a r a c t e r i s t i co fs o i ln a t u r eo f d i f f e r e n ta r e a 3 6 3 5 1R e l a t i v i t ya n a l y s i sb e t w e e ns o i lo r g a n i cc a r b o na n dc o m p o s i t i o n so f o r g a n i cc a r b o nw i t h p h y s i c a lp r o p e r t y 3 6 3 5 2R e l a t i v i t ya n a l y s i sb e t w e e ns o i lo r g a n i cc a r b o na n dc o m p o s i t i o n so f o r g a n i cc a r b o nw i t h C I i C 4 0 4D i e u s s i o n 4 3 4 1c o m p o s i t i o n so f o r g a n i cc a r b o n 4 3 4 2s o i lo r g a n i cc a r b o na n dc o m p o s i t i o n so f o r g a n i cc a r b o nw i t hs o i ln a t u r e “4 3 5C o n c l u s i o n 4 4 A c k n o w l e d g e m e n t 4 5 R e f e r e n c e s 4 6 P u b l i s h e da r t i c l ed u r i n gs p e c i a l i z i n gt h ed e g r e eo f m a s t e r 5 4 一 研究生學(xué)位論文獨創(chuàng)聲明和使用授權(quán)書 獨創(chuàng)聲明 本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的 研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其 他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含未獲得 ! 洼；墊遺查墓絲置要壁型主明數(shù)：奎攔亙窒2 或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證 書使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作 了明確的說明并表示謝意。 學(xué)位論文作者簽名： 糾杖一 日期：叫口年月日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保 留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。 本人授權(quán)學(xué)?？梢詫W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以 采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。( 保密的學(xué)位論文在解 密后適用本授權(quán)書) 學(xué)位論文作者簽名：I 囂k 日期：w 乃年月手日 導(dǎo)師簽名： 虱妙嗍b 乃年么月尹日 一 1 、 一 摘要 摘要 通過施肥增加土壤有機質(zhì)( 碳) 含量能有效地改善土壤的理化性質(zhì)，相關(guān)的報道很多，但 對于黑土有機碳組分之間及有機碳組分與土壤理化性質(zhì)之間關(guān)系的直接研究并不多見。本研 究擬選定土壤總有機碳( T O C ) 以及普遍認為可以較好反映土壤變化特點的三種活性碳組分 微生物碳( S M B C ) 、水溶性碳( W S O C ) 、可礦化碳作為測定指標(biāo)，針對黑龍江省四個黑土 區(qū)域嫩江、海倫、綏化、雙城不同形態(tài)土壤有機碳以及不同形態(tài)有機碳與土壤物理、化學(xué)性 質(zhì)之間的相關(guān)性進行了研究，旨在使人們能夠更清楚的了解黑土不同形態(tài)有機碳變化特征及 其生態(tài)學(xué)意義，探求土壤全碳敏感指示因子，對評價土壤有機碳和土壤肥力狀況有重要意義。 結(jié)果表明，嫩江的含水量、田間持水量最高，雙城的最低，比較后可知嫩江 海倫 綏化 雙城，整體從南到北供水保水能力呈增強趨勢。雙城的容重最高，嫩江的最低，比較后可 知嫩江 海倫 綏化 雙城，嫩江、海倫、綏化分別比 雙城增高了6 8 2 4 、3 2 2 5 、2 5 7 3 ，根據(jù)微生物量碳含量進行差異性比較可知嫩江和其他 三個黑土區(qū)差異顯著，海倫、綏化、雙城之間差異不顯著。從分段分析中也可以看到，嫩江 在最大含量 4 0 0 0 0m g k g 含量中所占比例最大，而雙城最小，而在最小含量1 0 0 0 0 2 0 0 0 0 m g k g 含量中雙城占的比例最高，整體從南到北呈現(xiàn)升高趨勢。水溶性碳分析可知，從雙城 到綏化到海倫呈增強趨勢。土壤礦化碳培養(yǎng)過程中各地區(qū)礦化碳的動態(tài)變化有明顯不同，海 倫、綏化地區(qū)表現(xiàn)出相近的變化趨勢，前期日均礦化量較低，在中期出現(xiàn)了日均礦化量的峰 值。雙城地區(qū)日均礦化量前期變化平穩(wěn)，中期和后期變化趨勢與海倫、綏化地區(qū)相近。嫩江 地區(qū)前期日均礦化量較高i 在3 - 9 天之間出現(xiàn)了日均礦化量的峰值，之后表現(xiàn)為迅速下降趨 勢，隨著培養(yǎng)時間的延長，日均礦化量在3 3 3 6 天時再一次出現(xiàn)了高峰，然后呈遞減趨勢。 累積礦化碳量分析可知，平均值含量比較嫩江 海倫 綏化 雙城，整體從南到北呈現(xiàn)升高趨 勢。 黑土有機碳含量、不同形態(tài)有機碳含量和全氮含量與緯度均呈顯著性正相關(guān)，說明水熱 條件決定了不僅有機碳和全氮的空間分布，同時也決定了不同形態(tài)有機碳的空間分布。土壤 不同形態(tài)有機碳與土壤總碳相關(guān)性極顯著，土壤微生物量碳、水溶性碳、累積礦化碳之間兩 兩呈極顯著線性正相關(guān)。土壤總碳及不同形態(tài)有機碳和容重之間均呈極顯著線性負相關(guān)，和 含水量、田間持水量均呈極顯著線性正相關(guān)，土壤總碳及不同形態(tài)有機碳和C E C 之間均呈顯 著線性正相關(guān)，說明土壤總碳及不同形態(tài)有機碳和土壤的理化性質(zhì)密切相關(guān)。 關(guān)鍵詞黑土不同形態(tài)有機碳；有機碳；微生物量碳；水溶性碳；礦化碳 A b s t r a c t S t u d i e so nt h eC h a n g e sC h a r a c t e r i s t i co fB l a c kS o i l O r g a n i c C a r b o nF r a c t i o n sw i t hD i f f e r e n t F o r m si nH e i l o n g j i a n gP r o v i n c e A b s t r a c t G e n e r a l l yb e l i e v i n g ，i n c r e a s i n gt h ec o n t e n to fs o i lo r g a n i cm a t t e rc a ne f f e c t i v e l yi m p r o v et h e s o i le h e m i c o p h y s i c a lp r o p e r t i e s H o w e v e r ，c o r r e l a t i o n sb e t w e e nb l a c ks o i lo r g a n i cc a r b o nf r a c t i o n s t h e m s e l v e sa n dt h e i r sw i t hv a r i a b l el i n k st o s o i le h e m i c o p h y s i c a lp r o p e r t i e sh a v en o tb ew e l l u n d e r s t o o d I nt h i sp a p e r ，t h em e a s u r e m e n ti n d e xo fT O Ca n dt h r e el a b i l ec a r b o ns o i lm i c r o b i a l b i o m a s sc a r b o n ( S M B C ) 、w a t e rs o l u b l eo r g a n i cc a r b o n ( W S O C ) 、P o t e n t i a l l yM i n e r a l i s a b l ec a r b o n w h i c hc a nb e t t e rr e f l e c tc h a n g eo fs o i lc h a r a c t e r i s t i c sw e r es e l e c t e d ，i no r d e rt h a tp e o p l ec a l lb e t t e r u n d e r s t a n d i n gt h ev a r i a t i o nc h a r a c t e r i s t i c sa n di t se c o l o g i c a ls i g n i f i c a n c es o i lo fb l a c ks o i lo r g a n i c c a r b o nf r a c t i o n si nc o l d E x p l o r es o i lt o t a lc a r b o ns e n s i t i v ei n d i c a t o rf a c t o ri so fs i g n i f i c a n c et o e v a l u a t i o ns o i lo r g a n i cc a r b o na n ds o i lf e r t i l i t y A i mo ft h i ss t u d yi st oi n v e s t i g a t er e l a t i o n s h i p so f s o i lo r g a n i cc a r b o nf r a c t i o n sa n dt h e i rs o i lp h y s i c a l ，c h e m i c a lp r o p e r t i e si nf o u rb l a c ks o i lr e g i o n s o fH e i l o n g j i a n gP r o v i n c e ：N e n j i a n g ，H a i l u n ，S u i h u a , s h u a n g c h e n g T h er e s u l ts h o w st h a tN e n j i a n g Sw a t e rc o n t e n ta n df i e l dc a p a c i t yi st h eh i g h e s t ，S h u a n g c h e n g i st h el o w e s t ，N e n j i a n g H a i l u n S u i h u a S h u a n g c h e n gb yc o m p a r i n g ，o nt h ew h o l e ，t h es u p p l y a n d p r e s e r v ew a t e rc a p a c i t yh a sa ni n c r e a s i n g t 陀n df r o ms o u t ht on o r t h S h u a n g c h a n g Sb u l k d e n s i t yi st h eh i g h e s t ，N e n j i a n gi st h el o w e s t , N e n j i a n g H a i l u n S u i h u a S h u a n g c h e n g ，N e n j i a n g ，H a i l u n ，S u i h u ah i g h e rt h a nS h u a n g c h e n g15 8 9 ，4 9 16 a n d 5 5 13 r e s p e c t i v e l y A c c o r d i n gt od i f f e r e n c e si ns o i lm i c r o b i a lb i o m a s sc a r b o nc o n t e n t ，T h eb l a c k s o i lo fN e nR i v e ri ss i g n i f i c a n td i f f e r e n c ef r o mt h et h r e er e g i o n ，b u tf e wd i f f e r e n c e sb e t w e e n H a i l u n ，S u i h u aa n dS h u a n g c h e n g F r o ms e g m e n t a la n a l y s i s ，w ec a nk n o wt h a tt h el a r g e s t p r o p o r t i o no fm a x i m u mc o n t e n t 4 0 0 0 0m g _ k g i s N e n j i a n g ，t h es m a l l e s tp r o p o r t i o n i s S h u a n g c h e n g ，i nt h em i n i m u mc o n t e n t10 0 0 0 - 2 0 0 0 0m k g ，h i g h e s tp r o p o r t i o ni sS h u a n g c h e n g ，i t h a sa nr i s i n gt r e n do nt h ew h o l ef r o ms o u t ht on o r t h F r o ma n a l y s i so fw a t e rs o l u b l eo r g a n i cc a r b o n ， w ec a nk n o wt h a ti th a sa ni n c r e a s i n gt r e n df r o mS h u a n g c h e n gt oH a i l u n S o i lm i n e r a l i s a b l e S d y n a m i cc h a n g e sc a r b o ni ss i g n i f i c a n t l yd i f f e r e n ti nt h ec u l t i v a t i o np r o c e s sb yr e g i o n ；T h ev a r i a t i o n I I I 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)碩士學(xué)位論文 t r e n do fH a i l u na n dS u i h u ai ss i m i l a r ，t h ea v e r a g ed a i l ya m o u n to fm i n e r a l i z e dc a r b o ni sl o w e ra t p r i o rp e r i o d ，p e a kv a l u ea r i s e si nm i d d l ep e r i o d T h ea v e r a g ed a i l ya m o u n to fm i n e r a l i z e dc a r b o ni n C h u a n g c h e n gc h a n g e ss m o o t h l ya tp r i o rp e r i o d ，t h ev a r i a t i o nt r e n di ss i m i l a rw i t hH a i l u na n d S u i h u aa tm i d d l ep e r i o da n dl a t e rp e r i o d T h ea v e r a g ed a i l ya m o u n to fm i n e r a l i z e dc a r b o ni n N e i j i a n gi sh i g h e r p e a kv a l u ea r i s e sb e t w e e n3 - 9d a y s ，a f t e rt h a t ，d e c l i n er a p i d l y , A st h ec u l t i v a t i o n 。 t i m ee x t e n d i n g ，t h ea v e r a g ed a i l ya m o u n to fm i n e r a l i z e dc a r b o na r i s e sp e a kv a l u ea g a i nb e t w e e n 3 3 - 3 6d a y s ，a f t e rt h a t d e c r e a s i n g T h r o u g ha n a l y s i sw i t ht h ea c c u m u l a t i v ea m o u n to fm i n e r a l i z e d c a r b o n ，w ec a nk n o wt h a tH a i l u n N e n j i a n g S u i h u a S h u a n g c h e n gf o rc o m p a r i n gt h ea v e r a g e c o n t e n t i th a sa nr i s i n gt 1 e n do nt h ew h o l ef r o ms o u t ht on o r t h B l a c ks o i lo r g a n i cc a r b o nc o n t e n t ，o r g a n i cc a r b o nf r a c t i o n sc o n t e n ta n dt o t a ln i t r o g e nc o n t e n t w i t hl a t i t u d ea l lp r e s e n tp o s i t i v e c o r r e l a t i o n ，i ts h o w st h a t h y d r o t h e r m a lc o n d i t i o n sn o to n l y d e t e r m i n et h eo r g a n i cc a r b o na n ds p a t i a ld i s t r i b u t i o no fn i t r o g e n ，b u ta l s od e t e r m i n es p a t i a l d i s t r i b u t i o no fo r g a n i cc a r b o nf r a c t i o n s C o r r e l a t i o no fs o i lo r g a n i cc a r b o nf r a c t i o n sa n ds o i lt o t a l c a r b o ni so b v i o u s S o i lm i c r o b i a lb i o m a s sc a r b o n ，w a t e rs o l u b l eo r g a n i cc a r b o n ，a c c u m u l a t i v e m i n e r a l i z e dc a r b o np r e s e n tp o s i t i v ec o r r e l a t i o no b v i o u s l ye a c ho t h e nS o i lt o t a lc a r b o na n df r a c t i o n s t h e m s e l v e sw i t hb u l kd e n s i t ya l lp r e s e n tn e g a t i v ec o r r e l a t i o n ，b u tw i t hw a t e rc o n t e n t ，f i e l dc a p a c i t y a 1 1p r e s e n tp o s i t i v ec o r r e l a t i o no b v i o u s l y , s o i l t o I t a lc a r b o na n df r a c t i o n st h e m s e l v e sw i t hC E Ca l l p r e s e n tp o s i t i v ec o r r e l a t i o n ，i ts h o w st h a ts o i lt o t a lc a r b o na n df r a c t i o n si sb o u n du pw i t ht h es o i l e h e m i c o p h y s i c a lp r o p e r t i e s K e yw o r d s s o i lo r g a n i cC a r b o nf r a c t i o n sw i t hd i f f e r e n tF o r m s ；o r g a n i cc a r b o n ；s o i lm i c r o b i a l b i o m a s sc a r b o n ( S M B C ) ；w a t e rs o l u b l eo r g a n i cc a r b o n ( w s o c ) ；m i n e r a l i z a b l e c a r b o n C a n d i d a t e ：L i uY i n g S p e c i a l i t y ：S o i lS c i e n c e S u p e r v i s o r ：P r o f Z h o uL i a n r e n 前言 二L L - _ 一 l 刖舌 1 1 研究目的及意義 土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成成分，它與大氣和陸地生物群落共同組成了系統(tǒng)中碳與 植物營養(yǎng)元素的主要貯存庫和交換庫。土壤有機碳是土壤中較為活躍的部分，是土壤養(yǎng)分循 環(huán)轉(zhuǎn)化的核心。全球約有1 4 0 0 1 5 0 0 G t ( 1 G t = 1 0 90 的碳是以有機質(zhì)形式儲存于土壤中，是陸 地植被碳庫( 5 0 0 一6 0 0 G t ) 的2 3 倍，是全球大氣碳庫( 7 5 0 G t ) 的2 倍多。因此，土壤有機碳 庫量的微小變化，都會對大氣溫室氣體濃度及全球氣候產(chǎn)生相當(dāng)大的影響。土壤有機碳( s o c ) 水平受諸多因素影響，這些因素之間又互相影響，主要有母質(zhì)、質(zhì)地、氣候、土壤p H 、土地 利用與管理、地形等，控制與管理相關(guān)的這些因子可以提高土壤c 截獲從而降低全球氣候變 化，然而，在評價變化之前，首先應(yīng)了解土壤有機C 的基本情況，研究有機C 和這些因素 的關(guān)系確定空間分布模式和S O C 的變化( M c G r a t hD ，2 0 0 3 ) 。東北地區(qū)黑土是主要的土壤 類型，集中分布在北緯4 4 4 9 。，東經(jīng)1 2 5 1 2 7 。之間，黑龍江、吉林兩省中部較多， 多見于濱北、濱長鐵路沿線的兩側(cè)，北界直到黑龍江右岸、南界到吉林省公主嶺市，西界與 松嫩平原的黑鈣土和鹽漬土接壤，東界則可延伸到小興安嶺和長白山等山問谷地以及三江平 原的邊緣( 黑龍江土壤普查辦公室，1 9 9 9 ) 。黑龍江省是農(nóng)業(yè)大省，耕地面積占全國l 1 0 ， 是典型的寒地旱作農(nóng)業(yè)區(qū)，東北黑土區(qū)是世界上三大黑土區(qū)之一，開墾歷史已有1 0 0 3 0 0 年。黑土開墾后，黑土的肥力性狀發(fā)生了變化，有部分土壤向不斷培肥熟化的方向發(fā)展，但 大量的、比較普遍的則是土壤肥力呈不斷下降的趨勢。黑土退化主要表現(xiàn)在土壤水土流失嚴 重，有機質(zhì)含量下降，土壤養(yǎng)分減少，土壤理化性狀惡化，動植物區(qū)系減少等，嚴重地影響 著黑龍江省農(nóng)業(yè)持續(xù)高效發(fā)展。經(jīng)過近2 0 0 年的演替及開墾，東北黑土有機質(zhì)從日益銳減的 趨勢達到新的平衡，土壤肥力進入新的平衡狀態(tài)，對黑土有機質(zhì)特性( 物理、化學(xué)及生物性 質(zhì)) 空間分布的充分了解，是管理好土壤養(yǎng)分和合理施肥的基礎(chǔ)，可以為進一步了解黑土有 機質(zhì)退化機理奠定基礎(chǔ)。 土壤有機碳是土壤質(zhì)量的一個極其重要的屬性，它影響土壤物理、化學(xué)和生物性質(zhì)與過 程( H A Y N E SRJ ，2 0 0 5 ) 。S O C 含量和質(zhì)量被認為是評價管理措施可持續(xù)性的重要因子 ( G R E G O 剛C HEG ，1 9 9 4 ) 。土壤有機碳含量是土壤肥力及環(huán)境質(zhì)量狀況的最重要表征，是 制約土壤理化性質(zhì)的關(guān)鍵因素，保持土壤中豐富的有機質(zhì)含量是土地持續(xù)利用和作物高產(chǎn)穩(wěn) 產(chǎn)的先決條件。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)土壤有機碳含量取決于其年形成量和分解量的相對大小。一方 面是外來有機碳不斷輸入，并經(jīng)微生物分解轉(zhuǎn)化形成新的土壤有機碳；另一方面是土壤原有 有機碳不斷地被分解和礦化。由有機碳輸入及在土壤中轉(zhuǎn)化和礦化過程所構(gòu)成的物流通量稱 作土壤有機碳周轉(zhuǎn)。土壤有機碳周轉(zhuǎn)是一個十分復(fù)雜的流通和轉(zhuǎn)化的動力學(xué)過程( J e n k i n s o n a n dR a y n e rJH ，1 9 7 7 ) 。這個過程受氣候條件、土壤性質(zhì)、土地利用方式、耕作制度等自然 和人為因素的綜合影響，在以上因素中，有些因素的作用尚不十分清楚，同時，黑土作為黑 龍江省重要的農(nóng)田土壤，無論是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，還是碳素平衡都起著重要作用。 土壤有機碳( s o i lo r g a n i cc a r b o ns o c ) ，在很大程度上影響著土壤結(jié)構(gòu)的形成和穩(wěn)定性、 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)碩士學(xué)位論文 土壤的持水性能和植物營養(yǎng)的生物有效性以及土壤的緩沖性能和土壤生物多樣性，起著緩解 和調(diào)節(jié)與土壤退化及土壤生產(chǎn)力有關(guān)的一系列土壤過程，是反映土壤質(zhì)量或土壤健康的一個 重要指標(biāo)，直接影響土壤肥力和作物產(chǎn)量的高低。土壤碳庫動態(tài)平衡是土壤肥力保持和提高 的重要內(nèi)容，它與作物營養(yǎng)、土壤管理關(guān)系密切