为定量揭示温度和秸秆还田对贵州喀斯特黄色石灰土土壤有机碳矿化、激发效应和温度敏感性的影响.以贵州喀斯特地区典型黄色石灰土为研究对象,采用13 C稳定性同位素标记的水稻秸秆和土壤培养试验研究了15,25,35℃培养温度下土壤原有有机碳矿化速率、累积矿化量、激发效应和温度系数Q10对水稻秸秆输入和温度的响应.结果表明:15～35℃温度范围和0～60天培养时间内,贵州喀斯特黄色石灰土土壤有机碳、总有机碳、水稻秸秆有机碳和土壤原有有机碳矿化速率均培养1天达到峰值,培养1～30天土壤总有机碳、水稻秸秆有机碳和土壤原有有机碳矿化速率快速下降,30～60天逐渐趋于平缓.温度升高显著增加土壤有机碳、水稻秸秆输入土壤总有机碳、土壤原有有机碳和输入的水稻秸秆有机碳的矿化速率和累积矿化量.培养期间水稻秸秆对土壤有机碳矿化均产生显著正激发效应,且正激发效应随温度升高而强化.培养结束时15,25,35℃下其对土壤原有有机碳矿化速率激发效应表现为随温度升高激发效应升高、降低、升高和先升高后降低的温度响应规律,因表征方法不同而不同.15,25,35℃培养温度下水稻秸秆对土壤总有机碳矿化速率和累积矿化量的贡献率均随培养时间延长先减小后增大再减小,但2种表征方法和3个培养温度拐点发生时间不同;培养1天时水稻秸秆对土壤总有机碳矿化速率和累积矿化量的贡献率15,25℃基本相同且显著高于35℃,5天时25,35℃基本相当且显著大于15℃,其他时间均是25℃显著大于35℃和35℃显著大于15℃.15～25℃和25～35℃2个温度体系中水稻秸秆不输入石灰土土壤有机碳矿化速率温度敏感系数Q10,V分别为1.01～2.60和1.39～3.12,Q10,F分别为1.50～2.60和1.39～2.17;水稻秸秆输入石灰土土壤总有机碳矿化速率温度敏感系数Q10,V分别为1.09～2.18和1.05～1.90,Q10,F分别为1.09～1.73和1.05～1.49;水稻秸秆输入抑制土壤原有有机碳矿化的温度敏感性,水稻秸秆输入导致土壤原有有机碳矿化温度敏感性随温度升高而升高转变为总体上随温度升高而降低在一定程度上可缓冲全球变暖所致的CO2排放增加.温度对土壤有机碳矿化温度敏感性的影响因表征温度敏感性指标和培养时间长短不同而不同,建立不同培养时间的矿化速率和累积矿化量温度敏感系数的温度函数可精确表征其对温度的响应.研究结果对贵州喀斯特农田土壤秸秆还田、土壤固碳减排、土壤有机碳管理和土壤有机碳库预测等提供参考和借鉴,对丰富土壤有机碳激发效应和温度系数Q10的表征和深入理解具有重要意义.
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