土壤学报

作者：孙昭安，王方，张珊，张轩，孟凡乔

单位：孙昭安，潍坊学院生物与农业工程学院, 山东省高校生物化学与分子生物学重点实验室, 山东潍坊 261061;中国农业大学资源与环境学院, 农田土壤污染防控与修复北京市重点实验室, 北京 100193；,王方，中国农业大学资源与环境学院, 农田土壤污染防控与修复北京市重点实验室, 北京 100193；,张珊，中国农业大学资源与环境学院, 农田土壤污染防控与修复北京市重点实验室, 北京 100193；,张轩，中国农业大学资源与环境学院, 农田土壤污染防控与修复北京市重点实验室, 北京 100193；,孟凡乔，中国农业大学资源与环境学院, 农田土壤污染防控与修复北京市重点实验室, 北京 100193；mengfq@cau.edu.cn,

关键词：土壤有机碳;土壤无机碳;秸秆分解;稳定同位素溯源模型;¹³C标记

基金：国家重点研发计划项目（2016YFD0201204）和山东省自然科学基金项目（ZR2020QD042）资助

在富含碳酸盐的石灰性土壤上，土壤本身CO2释放不仅来自土壤有机碳（SOC）的分解，也源于无机碳（SIC）的溶解。在秸秆还田下，石灰性土壤CO2释放来源达到三个（秸秆碳、SOC和SIC），由于区分技术的限制，当前区分CO2释放三源的研究，尚少见报道。以华北石灰性农田土壤为研究对象，采用13C标记玉米秸秆添加土壤进行室内培养32周，设置4个处理，分别为无添加对照（CK）、低量秸秆添加（S1，相当于田间秸秆还田量9.6 t·hm-2）、中量秸秆添加（S2，秸秆还田量28.8 t·hm-2）和高量秸秆添加（S3，秸秆还田量48.0 t·hm-2），利用秸秆碳、SOC与SIC之间的δ13C差异，借助稳定同位素溯源模型IsoSource，区分土壤CO2的释放来源，明确秸秆添加对石灰性土壤有机与无机碳释放的影响。结果表明，随着培养时间的进行，土壤释放CO2中源于秸秆的贡献呈下降趋势；秸秆分解对土壤CO2释放的贡献随着秸秆添加量增加而增加，对于S1、S2和S3处理，土壤释放CO2中源于秸秆、SOC和SIC的贡献比值约分别为3：3：4、5：2：3和6：2：2；与CK相比，S1处理降低SOC分解的激发效应（程度为9%），S2和S3处理反而增加了SOC分解的激发效应（程度分别为22%和57%）；秸秆和SOC矿化增加SIC溶解的释放，随秸秆添加量增加而增加，S1、S2和S3处理提高SIC源CO2的释放程度分别为368%、561%和652%。因此，秸秆添加不仅影响SOC源CO2的释放，也增加了SIC源CO2的释放，若忽略SIC溶解对土壤CO2释放的贡献，可能导致SOC矿化量的高估，进而影响SOC激发效应评估的准确度。

来源：2021年第6期

《土壤学报》期刊编辑部

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