干旱区盐渍化荒地不同开垦年限土壤碳氮储量研究

发布时间：2019-10-30 02:09

【摘要】：在天山北坡绿洲区分别选取连续开垦3 a、8 a、15 a盐渍化棉田和未开垦的盐渍化荒地,采集0~10、10~20、20~40、40~60、60~100 cm土层土壤样品,测定土壤有机碳、全氮含量。结果表明:盐荒地开垦后棉田0~100 cm土层土壤有机碳含量随开垦年限呈逐渐增加的趋势;开垦后棉田土壤全N含量随开垦年限的增加而增加,但处理间无显著差异;盐荒地与开垦棉田土壤有机碳、全N含量随土层深度增加而降低,其中盐荒地不同土层间土壤有机碳含量差异显著,0~40 cm土层土壤有机碳、全N含量明显高于40 cm以下土层;开垦棉田土壤C/N随开垦年限的增加呈现增加的趋势,盐荒地和开垦棉田土壤C/N随土壤深度的增加而降低,二者之间差异不显著;开垦棉田土壤有机碳储量随开垦年限的增加呈先减少后增加的趋势。结论:干旱区盐荒地开垦后,棉田土壤有机碳、全N含量均随开垦年限的增加而增加,而土壤有机碳储量随开垦年限的增加先减小后增加。盐荒地与开垦棉田土壤有机碳和全N含量随土层深度增加而减少。
【图文】：

含量变化图,土壤有机碳,含量变化,土层

Olsenphosphourus/(mg·kg－1)有机质Oganicmatter/(g·kg－1)容重Bulkdensity/(g·cm－3)电导率Electricconductivity/(mS·cm－1)盐荒地Salinizedwasteland7．9837．7822．135．161．536．82开垦3a3yearaftertillage8．0632．5513．234．611．404．62开垦8a8yearaftertillage7．9541．2818．235．331．423．12开垦15a15yearaftertillage8．6940．3614．655．821．390．662结果与分析2．1土壤有机碳干旱区盐渍化农田0～100cm土层土壤有机碳含量随开垦年限呈现逐渐增加的趋势(图1)。盐荒地开垦后原有的植被群落被破坏，新的棉花群落代替了原有A的自然群落，棉花生物量远远大于开垦前的自然群落生物量，秋季棉花收获后，棉花秸秆粉碎后翻入土壤，增加了土壤有机碳来源。盐荒地开垦8a和15a后，土壤和植被群落趋于稳定，人工开垦为微生物提供了适宜的温度和湿度条件，土壤有机碳含量随着开垦年限的增加越来越高［14］。说明干旱区盐荒地开垦可显著提高土壤有机碳含量，种植年限越长，对土壤有机碳的提升作用越明显。随着开垦年限的增加，秸秆还田使得植物残体以及代谢分泌物与土壤充分混合，改变原有的土壤结构和生物、化学性质，土壤有机碳含量增加。从不同土层来看，表层(0～40cm)土壤有机碳含量变化幅度显著高于底层(40～100cm)土壤有机碳。其中0～10cm和10～20cm土层土壤有机碳含量随开垦年限呈现逐渐增加的趋势，10～20cm土壤有机碳含量增加趋势显著高于0～10cm。20～40cm土壤有机碳含量随开垦年限呈现先上升后下降的趋势，开垦8a达到最高值。这可能是由于开垦8a后该层土壤中的微生物含量增加，分解速度加快。2．2土壤全氮由图2可知，盐荒地土壤全N和开垦3a、8a和15a棉田?

土壤全氮含量,土层,土壤有机碳

开垦年限的增加，秸秆还田使得植物残体以及代谢分泌物与土壤充分混合，改变原有的土壤结构和生物、化学性质，土壤有机碳含量增加。从不同土层来看，表层(0～40cm)土壤有机碳含量变化幅度显著高于底层(40～100cm)土壤有机碳。其中0～10cm和10～20cm土层土壤有机碳含量随开垦年限呈现逐渐增加的趋势，10～20cm土壤有机碳含量增加趋势显著高于0～10cm。20～40cm土壤有机碳含量随开垦年限呈现先上升后下降的趋势，开垦8a达到最高值。这可能是由于开垦8a后该层土壤中的微生物含量增加，分解速度加快。2．2土壤全氮由图2可知，盐荒地土壤全N和开垦3a、8a和15a棉田土壤全N含量之间无明显差异，且自上而下随土壤深度的增加呈现降低趋势(图3)，0～40cm土层土壤全N含量显著高于40～100cm土层土壤全N含量，0～10cm、10～20cm和20～40cm土层之间土壤全N含量差异不大。棉花在不同生育时期对N的需求有所不同，，蕾期和花期土壤全N含量较低，吐絮期较高，与表层土壤有机碳含量的变化趋势相似(图3)。蕾期和花期，棉田和盐荒地土壤全N含量较高，此时棉花处于快速生长期，对N素和其它养分吸收较快所致。在棉花生育后期，对N的需求减少，并且棉花凋落物增加，土壤全N含量明显增加，且与盐荒地差异不显著。说明在干旱区植被生长对养分吸收利用的时期相似。总之，土壤全N含量在棉花的整个生长期变化很小，这与土壤垂直剖面全N含量变化的研究结果［15］相似。图1不同处理不同土层土壤有机碳含量变化Fig．1Soilorganiccarboncontentofdifferenttreatmentsindifferentsoillayers图2不同处理不同土层土壤全氮含量变化Fig．2Totalsoilnitrogencontentofdifferenttreatmentsindifferentsoillayers268
【作者单位】：石河子大学/新疆生产建设兵团绿洲生态农业重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(31560359)
【分类号】：S153.61

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