（土壤学专业论文）黑龙江省黑土不同形态有机碳变化特征研究.pdf

1 l i f f i fp ijpi1 1 1irj i l lf iripi f i j i j 目录 y 17 8 7151 目录 中文摘要i 英文摘要- 1 前言1 1 1 研究目的与意义1 1 2 国内外研究动态。2 1 2 1s o c 研究国内外现状一2 1 2 2 农业土壤碳、氮储量和变化趋势3 1 2 3 土壤有机碳周转的影响因素4 1 2 4 土壤有机碳组分研究现状6 2 材料与方法10 2 1 研究区域概况10 2 2 土样的采集和分析。1 0 2 3 测定项目与方法l l 2 3 1 土壤理化及生物性质的测定1 l 2 3 2 不同形态碳含量的测定1 1 2 4 试验数据处理1 】 3 结果与分析。12 3 1 不同黑土区土壤有机碳全氮含量变化特征分析1 2 3 1 1 土壤总有机碳全氮随纬度的变化1 2 3 1 2 各地区土壤总有机碳含量变化特征“：1 3 3 1 3 各地区土壤全氮含量变化特征1 4 3 1 4 土壤有机碳全氮含量相关分析。1 4 3 1 5 各地区c n 变化特征1 5 3 2 不同黑土地区不同形态土壤有机碳含量变化特征分析1 6 3 2 1 不同形态土壤有机碳随纬度变化规律1 6 3 2 2 土壤微生物量碳含量变化特征。1 7 3 2 3 土壤水溶性碳含量变化特征1 9 3 2 4 土壤矿化碳含量变化特征2 1 3 3 不同黑土区土壤理化性质的变化特征。2 5 3 3 1 土壤水分的变化2 5 3 3 2 土壤容重的变化2 9 3 3 3 土壤c e c 的变化3 1 3 4 土壤不同形态碳相关分析3 3 3 4 1 不同形态土壤有机碳与土壤总有机碳相关分析3 3 3 4 2 不同形态土壤有机碳之间的相关分析3 5 卜-。 东北农业大学农学硕士学位论文 3 5 土壤总碳、不同形态有机碳与土壤性质的相关分析3 6 3 5 1 土壤总碳、有机碳组分与土壤物理性质的相关分析3 6 3 5 2 土壤总碳、有机碳组分与土壤c e c 的相关分析“4 0 4 讨 仑4 3 4 1 土壤有机碳及其碳组分4 3 4 1 土壤有机碳及其碳组分与土壤理化性质4 3 5 结 仑4 4 致谢。4 5 参考文献4 6 攻读硕士学位期间发表的学术论文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、 东北农业大学农学硕士学位论文 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 研究生学位论文独创声明和使用授权书 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得 ! 洼；垫遗查墓丝置要壁型主明数：奎拦亘窒2 或其他教育机构的学位或证 书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作 了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名： 纠杖一 日期：叫口年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。 本人授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以 采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解 密后适用本授权书) 学位论文作者签名：i 嚣k 日期：w 乃年月手日 导师签名： 虱妙嗍b 乃年么月尹日 一 1 、 一 摘要 摘要 通过施肥增加土壤有机质( 碳) 含量能有效地改善土壤的理化性质，相关的报道很多，但 对于黑土有机碳组分之间及有机碳组分与土壤理化性质之间关系的直接研究并不多见。本研 究拟选定土壤总有机碳( t o c ) 以及普遍认为可以较好反映土壤变化特点的三种活性碳组分 微生物碳( s m b c ) 、水溶性碳( w s o c ) 、可矿化碳作为测定指标，针对黑龙江省四个黑土 区域嫩江、海伦、绥化、双城不同形态土壤有机碳以及不同形态有机碳与土壤物理、化学性 质之间的相关性进行了研究，旨在使人们能够更清楚的了解黑土不同形态有机碳变化特征及 其生态学意义，探求土壤全碳敏感指示因子，对评价土壤有机碳和土壤肥力状况有重要意义。 结果表明，嫩江的含水量、田间持水量最高，双城的最低，比较后可知嫩江 海伦 绥化 双城，整体从南到北供水保水能力呈增强趋势。双城的容重最高，嫩江的最低，比较后可 知嫩江 海伦 绥化 双城，嫩江、海伦、绥化分别比 双城增高了6 8 2 4 、3 2 2 5 、2 5 7 3 ，根据微生物量碳含量进行差异性比较可知嫩江和其他 三个黑土区差异显著，海伦、绥化、双城之间差异不显著。从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，而双城最小，而在最小含量1 0 0 0 0 2 0 0 0 0 m g k g 含量中双城占的比例最高，整体从南到北呈现升高趋势。水溶性碳分析可知，从双城 到绥化到海伦呈增强趋势。土壤矿化碳培养过程中各地区矿化碳的动态变化有明显不同，海 伦、绥化地区表现出相近的变化趋势，前期日均矿化量较低，在中期出现了日均矿化量的峰 值。双城地区日均矿化量前期变化平稳，中期和后期变化趋势与海伦、绥化地区相近。嫩江 地区前期日均矿化量较高i 在3 - 9 天之间出现了日均矿化量的峰值，之后表现为迅速下降趋 势，随着培养时间的延长，日均矿化量在3 3 3 6 天时再一次出现了高峰，然后呈递减趋势。 累积矿化碳量分析可知，平均值含量比较嫩江 海伦 绥化 双城，整体从南到北呈现升高趋 势。 黑土有机碳含量、不同形态有机碳含量和全氮含量与纬度均呈显著性正相关，说明水热 条件决定了不仅有机碳和全氮的空间分布，同时也决定了不同形态有机碳的空间分布。土壤 不同形态有机碳与土壤总碳相关性极显著，土壤微生物量碳、水溶性碳、累积矿化碳之间两 两呈极显著线性正相关。土壤总碳及不同形态有机碳和容重之间均呈极显著线性负相关，和 含水量、田间持水量均呈极显著线性正相关，土壤总碳及不同形态有机碳和c e c 之间均呈显 著线性正相关，说明土壤总碳及不同形态有机碳和土壤的理化性质密切相关。 关键词黑土不同形态有机碳；有机碳；微生物量碳；水溶性碳；矿化碳 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 东北农业大学农学硕士学位论文 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 研究目的及意义 土壤是陆地生态系统的重要组成成分，它与大气和陆地生物群落共同组成了系统中碳与 植物营养元素的主要贮存库和交换库。土壤有机碳是土壤中较为活跃的部分，是土壤养分循 环转化的核心。全球约有1 4 0 0 1 5 0 0 g t ( 1 g t = 1 0 90 的碳是以有机质形式储存于土壤中，是陆 地植被碳库( 5 0 0 一6 0 0 g t ) 的2 3 倍，是全球大气碳库( 7 5 0 g t ) 的2 倍多。因此，土壤有机碳 库量的微小变化，都会对大气温室气体浓度及全球气候产生相当大的影响。土壤有机碳( s o c ) 水平受诸多因素影响，这些因素之间又互相影响，主要有母质、质地、气候、土壤p h 、土地 利用与管理、地形等，控制与管理相关的这些因子可以提高土壤c 截获从而降低全球气候变 化，然而，在评价变化之前，首先应了解土壤有机c 的基本情况，研究有机c 和这些因素 的关系确定空间分布模式和s o c 的变化( m c g r a t hd ，2 0 0 3 ) 。东北地区黑土是主要的土壤 类型，集中分布在北纬4 4 4 9 。，东经1 2 5 1 2 7 。之间，黑龙江、吉林两省中部较多， 多见于滨北、滨长铁路沿线的两侧，北界直到黑龙江右岸、南界到吉林省公主岭市，西界与 松嫩平原的黑钙土和盐渍土接壤，东界则可延伸到小兴安岭和长白山等山问谷地以及三江平 原的边缘( 黑龙江土壤普查办公室，1 9 9 9 ) 。黑龙江省是农业大省，耕地面积占全国l 1 0 ， 是典型的寒地旱作农业区，东北黑土区是世界上三大黑土区之一，开垦历史已有1 0 0 3 0 0 年。黑土开垦后，黑土的肥力性状发生了变化，有部分土壤向不断培肥熟化的方向发展，但 大量的、比较普遍的则是土壤肥力呈不断下降的趋势。黑土退化主要表现在土壤水土流失严 重，有机质含量下降，土壤养分减少，土壤理化性状恶化，动植物区系减少等，严重地影响 着黑龙江省农业持续高效发展。经过近2 0 0 年的演替及开垦，东北黑土有机质从日益锐减的 趋势达到新的平衡，土壤肥力进入新的平衡状态，对黑土有机质特性( 物理、化学及生物性 质) 空间分布的充分了解，是管理好土壤养分和合理施肥的基础，可以为进一步了解黑土有 机质退化机理奠定基础。 土壤有机碳是土壤质量的一个极其重要的属性，它影响土壤物理、化学和生物性质与过 程( h a y n e srj ，2 0 0 5 ) 。s o c 含量和质量被认为是评价管理措施可持续性的重要因子 ( g r e g o 刚c heg ，1 9 9 4 ) 。土壤有机碳含量是土壤肥力及环境质量状况的最重要表征，是 制约土壤理化性质的关键因素，保持土壤中丰富的有机质含量是土地持续利用和作物高产稳 产的先决条件。农田生态系统土壤有机碳含量取决于其年形成量和分解量的相对大小。一方 面是外来有机碳不断输入，并经微生物分解转化形成新的土壤有机碳；另一方面是土壤原有 有机碳不断地被分解和矿化。由有机碳输入及在土壤中转化和矿化过程所构成的物流通量称 作土壤有机碳周转。土壤有机碳周转是一个十分复杂的流通和转化的动力学过程( j e n k i n s o n a n dr a y n e rjh ，1 9 7 7 ) 。这个过程受气候条件、土壤性质、土地利用方式、耕作制度等自然 和人为因素的综合影响，在以上因素中，有些因素的作用尚不十分清楚，同时，黑土作为黑 龙江省重要的农田土壤，无论是在农业生产，还是碳素平衡都起着重要作用。 土壤有机碳( s o i lo r g a n i cc a r b o ns o c ) ，在很大程度上影响着土壤结构的形成和稳定性、 东北农业大学农学硕士学位论文 土壤的持水性能和植物营养的生物有效性以及土壤的缓冲性能和土壤生物多样性，起着缓解 和调节与土壤退化及土壤生产力有关的一系列土壤过程，是反映土壤质量或土壤健康的一个 重要指标，直接影响土壤肥力和作物产量的高低。土壤碳库动态平衡是土壤肥力保持和提高 的重要内容，它与作物营养、土壤管理关系密切，直接影响作物产量和土壤肥力的高低( l e f r o y r de ta l ，1 9 9 3 ；曹志洪等，1 9 9 5 ) ，般认为，土壤有机碳含量与土壤肥力高低呈正相关。 而近年来，有学者指出( b l a i rbje ta l ，1 9 9 3 ；张付申，1 9 9 6 ) ，当土壤肥力达到一定水平或 有机碳含量超过一定数量时，两者之间不是正相关，这实际上存在着有机碳的质量问题。b l a i r 和l e f r o y ( 1 9 9 5 ) 根据碳素周转速率将土壤中的有机碳分为5 个碳库，即有效碳( a v a i l a b l e c a r b o n ) 、水溶性有机碳( w a t e r - s o l u b l eo r g a n i cc a r b o n ，w s o c ) 、易分解碳( l a b i l ec a r b o n ) 、 可矿化碳( m i n e r l i a b l ec a r b o n ) 、微生物量碳( m i c r o b i a lc a r b o n ) ，他认为土壤碳库的变化主 要发生在易分解碳库里。b i e d e r b e e k 和z e n t n e r ( 1 9 9 4 ) 也认为，土壤有机质的短暂波动主 要发生在易分解部分，并选择易分解碳、可矿化碳及微生物量碳作为土壤有机碳变化的指示 因子( b i e d e r b e c k 和z e n t n e r ，19 9 4 ) 。w o l t e r s 和j