全 文 ：第 猿源 卷第 员源 期
圆园员源年 苑月
生 态 学 报
粤悦栽粤 耘悦韵蕴韵郧陨悦粤 杂陨晕陨悦粤
灾燥造援猿源袁晕燥援员源
允怎造援袁圆园员源
澡贼贼责院 辕 辕 憎憎憎援藻糟燥造燥早蚤糟葬援糟灶
基金项目院国家科技支撑计划渊圆园员猿月粤阅员员月园猿冤曰 国家重点基础研究发展计划渊圆园员圆悦月怨缘缘怨园源冤曰 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项基
金渊月杂砸云圆园员猿员员袁 员远员园员圆圆园员圆园园猿冤曰 国家自然科学基金渊猿员员苑员源愿怨冤
收稿日期院圆园员圆鄄员圆鄄园源曰 摇 摇 网络出版日期院圆园员源鄄园圆鄄圆苑
鄢通讯作者 悦燥则则藻泽责燥灶凿蚤灶早 葬怎贼澡燥则援耘鄄皂葬蚤造院 皂藻蚤曾则岳 蚤藻凿葬援燥则早援糟灶
阅韵陨院 员园援缘愿源远 辕 泽贼曾遭圆园员圆员圆园源员苑源员
李银坤袁陈敏鹏袁梅旭荣袁夏旭袁郭文忠袁李昊儒袁郝卫平援土壤水分和氮添加对华北平原高产农田有机碳矿化的影响援生态学报袁圆园员源袁猿源渊员源冤院
源园猿苑鄄源园源远援
蕴蚤 再 运袁 悦澡藻灶 酝 孕袁 酝藻蚤 载 砸袁 载蚤葬 载袁 郧怎燥 宰 在袁 蕴蚤 匀 砸袁 匀葬燥 宰 孕援耘枣枣藻糟贼泽 燥枣 泽燥蚤造 皂燥蚤泽贼怎则藻 葬灶凿 灶蚤贼则燥早藻灶 葬凿凿蚤贼蚤燥灶 燥灶 燥则早葬灶蚤糟 糟葬则遭燥灶 皂蚤灶藻则葬造蚤扎葬贼蚤燥灶 蚤灶 葬
澡蚤早澡鄄赠蚤藻造凿 糟则燥责造葬灶凿 泽燥蚤造 燥枣 贼澡藻 晕燥则贼澡 悦澡蚤灶葬 孕造葬蚤灶援粤糟贼葬 耘糟燥造燥早蚤糟葬 杂蚤灶蚤糟葬袁圆园员源袁猿源渊员源冤院源园猿苑鄄源园源远援
土壤水分和氮添加对华北平原高产
农田有机碳矿化的影响
李银坤员袁圆袁陈敏鹏员袁梅旭荣员袁鄢袁夏摇 旭员袁郭文忠圆袁李昊儒员袁郝卫平员
渊员援 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所袁农业部旱作节水农业重点开放实验室袁北京摇 员园园园愿员曰
圆援 北京农业智能装备技术研究中心袁北京摇 员园园园怨苑冤
摘要院通过 员园缘 凿的恒温渊圆缘 益冤控湿室内培养方法袁探讨了华北平原高产粮田土壤有机碳矿化特征以及水分和有机尧无机氮输
入对其影响遥 试验设 源个肥料添加水平和 源个水分梯度袁分别为对照渊杂园冤尧仅添加无机氮渊尿素冤 渊杂员冤尧无机氮和有机氮渊鸡
粪冤配施渊杂圆冤以及仅添加有机氮渊杂猿冤和 圆缘豫渊田间持水量曰酝园冤尧缘园豫渊酝员冤尧苑缘豫渊酝圆冤和 员园园豫渊酝猿冤共 员远 个处理袁每处理 猿 次
重复遥 结果表明袁各处理有机碳矿化速率均在培养后 员 凿达第 员高峰袁之后直线下降袁培养 苑 凿时下降幅度达 缘苑援圆豫要苑缘援园豫袁培
养 圆园要猿园 凿 时出现第 圆 高峰遥 有机碳累积矿化量有 圆园愿援愿要员员远员 皂早 辕 噪早袁主要集中在前 猿园 凿袁可占整个培养期的 缘怨援员豫要
远怨郾 怨豫袁员园缘 凿 的净矿化率为 园援园苑豫要圆援园员豫遥 根据双指数方程模拟结果袁研究了土壤潜在矿化碳库渊悦员垣 悦圆 冤袁其中活性碳库
渊悦员冤和惰性碳库渊悦圆冤分别为 缘猿援园要员猿缘援员 皂早 辕 噪早和 员缘远援怨要员园远怨 皂早 辕 噪早袁潜在矿化率为 员援苑缘豫要怨援远远豫遥 土壤含水量显著影响有
机碳矿化袁且与潜在矿化碳库呈二次函数关系渊孕约园援园缘冤遥 田间持水量 圆缘豫要员园园豫范围内袁随着土壤含水量的升高袁有机碳矿
化速率呈增加趋势袁但增幅降低袁其中 酝圆渊田间持水量 苑缘豫冤的有机碳净矿化率最高遥 有机碳矿化量与土壤微生物碳和矿质氮
含量呈线性正相关渊孕约园援园缘冤袁保持氮水平渊圆园园 噪早 晕 辕 澡皂圆冤相同袁有机氮渊鸡粪冤和无机氮渊尿素冤均显著促进土壤有机碳矿化袁但
两者间差异不显著渊孕跃园援园缘冤袁且有机氮和无机氮对有机碳矿化的影响均与土壤含水量有显著交互作用渊孕约园援园缘冤遥
关键词院有机氮曰无机氮曰土壤含水量曰微生物碳氮曰有机碳矿化速率
耘枣枣藻糟贼泽 燥枣 泽燥蚤造 皂燥蚤泽贼怎则藻 葬灶凿 灶蚤贼则燥早藻灶 葬凿凿蚤贼蚤燥灶 燥灶 燥则早葬灶蚤糟 糟葬则遭燥灶 皂蚤灶藻则葬造蚤扎葬贼蚤燥灶 蚤灶
葬 澡蚤早澡鄄赠蚤藻造凿 糟则燥责造葬灶凿 泽燥蚤造 燥枣 贼澡藻 晕燥则贼澡 悦澡蚤灶葬 孕造葬蚤灶
蕴陨 再蚤灶噪怎灶员袁圆袁 悦匀耘晕 酝蚤灶责藻灶早员袁 酝耘陨 载怎则燥灶早员袁鄢袁 载陨粤 载怎员袁 郧哉韵 宰藻灶扎澡燥灶早圆袁 蕴陨 匀葬燥则怎员袁 匀粤韵 宰藻蚤责蚤灶早员
员 运藻赠 蕴葬遭燥则葬贼燥则赠 燥枣 阅则赠造葬灶凿 粤早则蚤糟怎造贼怎则藻袁 酝蚤灶蚤泽贼则赠 燥枣 粤早则蚤糟怎造贼怎则藻袁 陨灶泽贼蚤贼怎贼藻 燥枣 耘灶增蚤则燥灶皂藻灶贼 葬灶凿 杂怎泽贼葬蚤灶葬遭造藻 阅藻增藻造燥责皂藻灶贼 蚤灶 粤早则蚤糟怎造贼怎则藻袁 悦澡蚤灶藻泽藻 粤糟葬凿藻皂赠 燥枣
粤早则蚤糟怎造贼怎则藻 杂糟蚤藻灶糟藻泽袁 月藻蚤躁蚤灶早 员园园园愿员袁 悦澡蚤灶葬
圆 月藻蚤躁蚤灶早 砸藻泽藻葬则糟澡 悦藻灶贼藻则 燥枣 陨灶贼藻造造蚤早藻灶贼 耘择怎蚤责皂藻灶贼 枣燥则 粤早则蚤糟怎造贼怎则藻袁 月藻蚤躁蚤灶早 员园园园怨苑袁 悦澡蚤灶葬
粤遭泽贼则葬糟贼院 粤 澡蚤早澡造赠 责则燥凿怎糟贼蚤增藻 泽燥蚤造 枣则燥皂 贼澡藻 晕燥则贼澡 悦澡蚤灶葬 孕造葬蚤灶 憎葬泽 怎泽藻凿 枣燥则 葬 澡燥皂燥藻燥贼澡藻则皂蚤糟 蚤灶糟怎遭葬贼蚤燥灶 泽贼怎凿赠 葬贼 圆缘 益 枣燥则
员园缘 凿 贼燥 蚤凿藻灶贼蚤枣赠 贼澡藻 糟澡葬则葬糟贼藻则蚤泽贼蚤糟泽 燥枣 泽燥蚤造 燥则早葬灶蚤糟 悦 皂蚤灶藻则葬造蚤扎葬贼蚤燥灶 葬灶凿 蚤灶增藻泽贼蚤早葬贼藻 贼澡藻 蚤皂责葬糟贼泽 燥灶 贼澡葬贼 皂蚤灶藻则葬造蚤扎葬贼蚤燥灶 燥枣 泽燥蚤造
皂燥蚤泽贼怎则藻袁 葬灶凿 葬凿凿蚤贼蚤燥灶 燥枣 蚤灶燥则早葬灶蚤糟 葬灶凿 燥则早葬灶蚤糟 灶蚤贼则燥早藻灶援 云燥怎则 枣藻则贼蚤造蚤扎藻则 蚤灶责怎贼 造藻增藻造泽 葬灶凿 枣燥怎则 皂燥蚤泽贼怎则藻 早则葬凿蚤藻灶贼 贼则藻葬贼皂藻灶贼泽
憎藻则藻 怎泽藻凿 蚤灶 贼澡藻 藻曾责藻则蚤皂藻灶贼袁 蚤灶糟造怎凿蚤灶早 葬 糟燥灶贼则燥造 渊 杂园冤袁 蚤灶燥则早葬灶蚤糟 灶蚤贼则燥早藻灶 渊怎则藻葬袁 杂员冤袁 蚤灶燥则早葬灶蚤糟 葬灶凿 燥则早葬灶蚤糟 灶蚤贼则燥早藻灶
渊缘园豫 怎则藻葬垣缘园豫 糟澡蚤糟噪藻灶 皂葬灶怎则藻袁 杂圆冤 葬灶凿 燥则早葬灶蚤糟 灶蚤贼则燥早藻灶 渊糟澡蚤糟噪藻灶 皂葬灶怎则藻袁 杂猿冤援 栽澡藻 晕 葬责责造蚤糟葬贼蚤燥灶 则葬贼藻 燥枣 贼澡藻 杂员袁 杂圆
葬灶凿 杂猿 贼则藻葬贼皂藻灶贼泽 憎葬泽 圆园园 噪早 晕 辕 澡皂圆袁 憎蚤贼澡 圆园豫 枣蚤藻造凿 糟葬责葬糟蚤贼赠 渊酝园冤袁 缘园豫 枣蚤藻造凿 糟葬责葬糟蚤贼赠 渊酝员冤袁 苑缘豫 枣蚤藻造凿 糟葬责葬糟蚤贼赠
澡贼贼责院 辕 辕 憎憎憎援藻糟燥造燥早蚤糟葬援糟灶
渊酝圆冤 葬灶凿 员园园豫 枣蚤藻造凿 糟葬责葬糟蚤贼赠 渊 酝猿冤 怎泽藻凿 憎蚤贼澡 藻葬糟澡 泽燥蚤造 贼则藻葬贼皂藻灶贼袁 早蚤增蚤灶早 葬 贼燥贼葬造 燥枣 泽蚤曾贼藻藻灶 贼则藻葬贼皂藻灶贼泽 憎蚤贼澡 贼澡则藻藻
则藻责造蚤糟葬贼藻泽援 栽澡藻 泽燥蚤造 燥则早葬灶蚤糟 悦 皂蚤灶藻则葬造蚤扎葬贼蚤燥灶 则葬贼藻 燥枣 葬造造 贼则藻葬贼皂藻灶贼泽 泽澡葬则责造赠 凿藻糟造蚤灶藻凿 葬贼 贼澡藻 枣蚤则泽贼 凿葬赠 燥枣 蚤灶糟怎遭葬贼蚤燥灶袁 凿藻糟则藻葬泽藻凿
遭赠 缘苑援圆豫要苑缘援 园豫 燥增藻则 贼澡藻 枣蚤则泽贼 苑 凿袁 葬灶凿 葬责责藻葬则藻凿 葬泽 泽藻糟燥灶凿葬则赠 责藻葬噪泽 葬贼 贼澡藻 圆园贼澡 凿葬赠 燥枣 蚤灶糟怎遭葬贼蚤燥灶援 杂燥蚤造 燥则早葬灶蚤糟 悦
皂蚤灶藻则葬造蚤扎葬贼蚤燥灶 则葬灶早藻凿 枣则燥皂 圆园愿援愿 贼燥 员员远员 皂早 辕 噪早 葬灶凿 皂葬蚤灶造赠 澡葬责责藻灶藻凿 蚤灶 贼澡藻 枣蚤则泽贼 缘园 凿葬赠泽袁 藻泽责藻糟蚤葬造造赠 蚤灶 贼澡藻 枣蚤则泽贼 猿园 凿葬赠泽
渊葬糟糟燥怎灶贼蚤灶早 枣燥则 缘怨援员豫要远怨援怨豫 燥枣 贼澡藻 贼燥贼葬造 皂蚤灶藻则葬造蚤扎藻凿 泽燥蚤造 悦冤援 栽澡藻 灶藻贼 皂蚤灶藻则葬造蚤扎葬贼蚤燥灶 则葬贼藻 燥枣 葬造造 贼则藻葬贼皂藻灶贼泽 则葬灶早藻凿 枣则燥皂
园郾 园苑豫 贼燥 圆援园员豫援 粤糟糟燥则凿蚤灶早 贼燥 泽蚤皂怎造葬贼蚤燥灶 怎泽蚤灶早 葬 凿燥怎遭造藻 藻曾责燥灶藻灶贼蚤葬造 皂燥凿藻造袁 贼澡藻 责燥贼藻灶贼蚤葬造 燥则早葬灶蚤糟 悦 皂蚤灶藻则葬造蚤扎葬贼蚤燥灶 枣造怎曾 葬灶凿
则葬贼藻 憎藻则藻 圆员怨援员要员圆园源 皂早 辕 噪早 葬灶凿 员援苑缘豫要怨援远远豫袁 则藻泽责藻糟贼蚤增藻造赠援 栽澡藻 葬糟贼蚤增藻 葬灶凿 则藻泽蚤泽贼葬灶贼 责燥燥造泽 憎藻则藻 缘猿援园要员猿缘援员 皂早 辕 噪早
葬灶凿 员缘远援怨要员园远怨 皂早 辕 噪早袁 则藻泽责藻糟贼蚤增藻造赠援 韵则早葬灶蚤糟 悦 皂蚤灶藻则葬造蚤扎葬贼蚤燥灶 燥枣 泽燥蚤造 憎蚤贼澡 枣藻则贼蚤造蚤扎藻则 憎葬泽 泽蚤早灶蚤枣蚤糟葬灶贼造赠 葬枣枣藻糟贼藻凿 遭赠 贼澡藻 泽燥蚤造
憎葬贼藻则 糟燥灶贼藻灶贼 渊孕约园援园缘冤援 栽澡藻 澡蚤早澡藻则 贼澡藻 泽燥蚤造 憎葬贼藻则 糟燥灶贼藻灶贼 渊 枣则燥皂 圆缘豫 贼燥 员园园豫 燥枣 枣蚤藻造凿 糟葬责葬糟蚤贼赠冤袁 贼澡藻 皂燥则藻 燥则早葬灶蚤糟 悦
葬糟糟怎皂怎造葬贼藻凿 蚤灶 贼澡藻 泽燥蚤造 怎灶凿藻则 贼澡藻 泽葬皂藻 枣藻则贼蚤造蚤扎藻则 葬凿凿蚤贼蚤燥灶 糟燥灶凿蚤贼蚤燥灶泽援 栽澡藻 则藻造葬贼蚤燥灶泽澡蚤责 遭藻贼憎藻藻灶 燥则早葬灶蚤糟 悦 皂蚤灶藻则葬造蚤扎葬贼蚤燥灶 葬灶凿
泽燥蚤造 憎葬贼藻则 糟燥灶贼藻灶贼 憎葬泽 憎藻造造 枣蚤贼贼藻凿 遭赠 葬 择怎葬凿则葬贼蚤糟 枣怎灶糟贼蚤燥灶 藻择怎葬贼蚤燥灶 渊孕约园援园缘冤援 宰澡藻灶 贼澡藻 泽燥蚤造 憎葬贼藻则 糟燥灶贼藻灶贼 蚤灶糟则藻葬泽藻凿 枣则燥皂
酝园 贼燥 酝猿袁 贼澡藻 葬增藻则葬早藻 燥则早葬灶蚤糟 悦 皂蚤灶藻则葬造蚤扎葬贼蚤燥灶 则葬贼藻 泽蚤早灶蚤枣蚤糟葬灶贼造赠 蚤灶糟则藻葬泽藻凿 贼燥 员愿援源 皂早窑噪早原员窑凿原员袁 圆园援怨 皂早窑噪早原员窑凿原员袁 圆圆援猿
皂早窑噪早原员窑凿原员 葬灶凿 圆猿援缘 皂早窑噪早原员窑凿原员 枣则燥皂 源援源苑 皂早窑噪早原员窑凿原员袁 源援远源 皂早窑噪早原员窑凿原员袁 源援远员 皂早窑噪早原员窑凿原员 葬灶凿 源援愿愿 皂早窑噪早原员窑凿原员袁
则藻泽责藻糟贼蚤增藻造赠援 匀燥憎藻增藻则袁 贼澡藻 蚤灶糟则藻葬泽蚤灶早 则葬贼藻 早则葬凿怎葬造造赠 则藻凿怎糟藻凿 贼燥 猿园援园豫要源猿援怨豫 葬灶凿 原猿援园愿豫要员圆援源豫 枣则燥皂 远远援怨豫要圆远员豫援
栽澡藻 葬皂燥怎灶贼 燥枣 悦 皂蚤灶藻则葬造蚤扎藻凿 蚤灶 贼澡藻 泽燥蚤造泽 葬皂藻灶凿藻凿 憎蚤贼澡 枣藻则贼蚤造蚤扎藻则 憎葬泽 泽蚤早灶蚤枣蚤糟葬灶贼造赠 澡蚤早澡藻则 贼澡葬灶 贼澡葬贼 蚤灶 贼澡藻 糟燥灶贼则燥造 贼则藻葬贼皂藻灶贼援
栽澡藻 葬增藻则葬早藻 皂蚤灶藻则葬造蚤扎葬贼蚤燥灶 则葬贼藻泽 燥枣 贼澡藻 杂员袁 杂圆 葬灶凿 杂猿 贼则藻葬贼皂藻灶贼泽 蚤灶糟则藻葬泽藻凿 葬遭燥增藻 贼澡葬贼 蚤灶 贼澡藻 杂园 贼则藻葬贼皂藻灶贼 遭赠 猿援愿远豫要
圆苑郾 怨豫袁 猿援圆愿豫要猿怨援缘豫 葬灶凿 怨援圆苑豫要猿员援缘豫袁 则藻泽责藻糟贼蚤增藻造赠援 匀燥憎藻增藻则袁 贼澡藻则藻 憎藻则藻 灶燥 泽蚤早灶蚤枣蚤糟葬灶贼 凿蚤枣枣藻则藻灶糟藻泽 葬皂燥灶早 贼澡藻 杂员袁
杂圆 葬灶凿 杂猿 贼则藻葬贼皂藻灶贼泽 葬贼 贼澡藻 泽葬皂藻 泽燥蚤造 憎葬贼藻则 糟燥灶贼藻灶贼 糟燥灶凿蚤贼蚤燥灶泽援 栽澡怎泽 贼澡藻则藻 憎藻则藻 灶燥 泽蚤早灶蚤枣蚤糟葬灶贼 凿蚤枣枣藻则藻灶糟藻泽 遭藻贼憎藻藻灶 贼澡藻 枣燥则皂泽
燥枣 葬凿凿藻凿 灶蚤贼则燥早藻灶袁 蚤援藻援 燥则早葬灶蚤糟 灶蚤贼则燥早藻灶 渊 糟澡蚤糟噪藻灶 皂葬灶怎则藻冤 燥则 蚤灶燥则早葬灶蚤糟 灶蚤贼则燥早藻灶 渊 怎则藻葬冤援 栽澡藻 葬皂燥怎灶贼泽 燥枣 泽燥蚤造 燥则早葬灶蚤糟 悦
皂蚤灶藻则葬造蚤扎葬贼蚤燥灶 憎藻则藻 造蚤灶藻葬则造赠 则藻造葬贼藻凿 贼燥 贼澡藻 皂蚤糟则燥遭蚤葬造 遭蚤燥皂葬泽泽 糟葬则遭燥灶 渊孕约园援园员冤 葬灶凿 皂蚤灶藻则葬造 灶蚤贼则燥早藻灶 渊孕约园援园缘冤袁 蚤灶凿蚤糟葬贼蚤灶早
贼澡葬贼 贼澡藻 糟燥灶贼藻灶贼泽 燥枣 皂蚤糟则燥遭蚤葬造 遭蚤燥皂葬泽泽 糟葬则遭燥灶 葬灶凿 皂蚤灶藻则葬造 灶蚤贼则燥早藻灶 憎藻则藻 贼澡藻 噪藻赠 枣葬糟贼燥则泽 葬枣枣藻糟贼蚤灶早 贼澡藻 皂蚤灶藻则葬造蚤扎葬贼蚤燥灶 燥枣 悦援 陨贼
糟葬灶 遭藻 糟燥灶糟造怎凿藻凿 贼澡葬贼 泽燥蚤造 燥则早葬灶蚤糟 悦 皂蚤灶藻则葬造蚤扎葬贼蚤燥灶 憎葬泽 泽蚤早灶蚤枣蚤糟葬灶贼造赠 葬枣枣藻糟贼藻凿 遭赠 泽燥蚤造 皂燥蚤泽贼怎则藻 葬灶凿 灶蚤贼则燥早藻灶 葬凿凿蚤贼蚤燥灶袁 葬灶凿
贼澡葬贼 贼澡藻则藻 憎葬泽 葬 泽蚤早灶蚤枣蚤糟葬灶贼 蚤灶贼藻则葬糟贼蚤燥灶 憎蚤贼澡 泽燥蚤造 皂燥蚤泽贼怎则藻 葬灶凿 灶蚤贼则燥早藻灶 葬凿凿蚤贼蚤燥灶 渊孕约园援园缘冤援
运藻赠 宰燥则凿泽院 燥则早葬灶蚤糟 灶蚤贼则燥早藻灶曰 蚤灶燥则早葬灶蚤糟 灶蚤贼则燥早藻灶曰 泽燥蚤造 皂燥蚤泽贼怎则藻曰 皂蚤糟则燥遭蚤葬造 遭蚤燥皂葬泽泽 糟葬则遭燥灶 葬灶凿 灶蚤贼则燥早藻灶曰 燥则早葬灶蚤糟 悦
皂蚤灶藻则葬造蚤扎葬贼蚤燥灶 则葬贼藻
摇 摇 全球土壤碳库大约 圆缘园园 郧贼袁是大气碳库的 猿
倍袁生物碳库的 源援缘倍曰其中土壤有机碳库高达 员缘缘园
郧贼袁约为大气碳库的 圆倍袁其分解和固定给大气温室
气体浓度变化带来深刻影响袁因此成为全球碳循环
研究的热点咱员暂 遥 土壤有机碳矿化主要是指土壤固有
有机质和外源有机质渊如植物凋落物尧根茬以及人为
有机物料的投入等冤在微生物作用下分解袁并向大气
释放二氧化碳渊悦韵圆冤的过程咱圆暂 袁是陆地生态系统土
壤碳循环的关键步骤和重要环节遥 土壤微生物是有
机碳矿化的主要驱动者咱猿鄄源暂 袁土壤理化性质咱缘暂 尧田间
管理措施咱远鄄苑暂以及环境因子咱愿鄄怨暂等因素也直接或间接
地影响有机碳矿化遥 已有研究表明袁施用有机肥显
著促进土壤有机碳矿化咱员园鄄员员暂 袁添加无机氮对有机碳
矿化的影响因土壤环境的差异而有所不同咱源暂 袁水分
可改变土壤环境的氧气条件并对微生物活性产生影
响袁进而影响到土壤有机碳矿化咱怨袁员圆暂 遥 目前袁国内外
相关研究更多探讨肥料或者土壤水分条件对土壤有
机碳矿化的影响袁研究对象多为林地咱员猿暂 尧沼泽湿
地咱源袁员源暂和水稻土咱员缘鄄员远暂 袁对中国华北平原高产粮田的
研究相对较少袁综合考虑水分和有机尧无机氮渊鸡粪
和尿素冤输入对土壤有机碳矿化的影响研究更是鲜
见报道遥
山东省桓台县是我国江北首个野吨粮县冶袁是华
北平原高产粮区的典型代表遥 该地区粮食高产是在
氮肥大量投入的基础上实现的遥 据报道袁桓台地区
麦要玉两熟种植体系中化学氮肥的施用量达 缘源怨
噪早 辕 澡皂圆袁远高于推荐施氮量渊猿园园 噪早 辕 澡皂圆冤袁而有机肥
却很少被用于农田袁导致了农田生态系统可用有机
能大幅减少袁同时也为高产付出了高昂的资源与环
境代价咱员苑鄄员愿暂 遥 因此袁本研究以桓台县高产粮田土壤
愿猿园源 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 猿源卷摇
澡贼贼责院 辕 辕 憎憎憎援藻糟燥造燥早蚤糟葬援糟灶
为研究对象袁探讨了水分尧有机和无机氮渊鸡粪和尿
素冤对土壤有机碳矿化的影响袁以明确该区域土壤的
有机碳矿化潜力及其对水分和不同形式外源氮输入
的响应规律袁为该地区水肥优化管理提供科学的数
据支持遥
员摇 材料与方法
员援员摇 供试土样及有机肥
供试培养土样采自山东省桓台县华北集约化农
业生态系统试验站渊东经 员员苑毅缘愿忆袁北纬 猿远毅缘苑忆冤袁轮
作制为传统的冬小麦和夏玉米轮作遥 圆园员员 年 员园 月
夏玉米收获之后渊秸秆还田量 员园苑源苑 噪早 辕 澡皂圆冤袁在面
积为 怨缘圆 皂圆的试验地中随机选 猿园 个样点取 园要圆园
糟皂土样袁土样采回后自然风干并捡出根系等杂物袁
一部分用于测定理化指标咱员怨暂 袁另一部分过 圆 皂皂 筛
作为培养土遥 供试土壤为潮褐土袁有机碳 员圆援缘 早 辕 噪早袁
全氮 员援员远 早 辕 噪早袁责匀值 愿援员怨袁田间最大持水量 圆缘援猿豫
渊重量含水量冤遥 供试有机肥为鸡粪袁风干后一部分
用于测定理化指标咱员怨暂 袁其余过 圆 皂皂 筛备用遥 有机
肥基本理化性状为院有机碳 员圆远援员 早 辕 噪早袁全氮 员员援缘 早 辕
噪早袁全磷 员圆援园 早 辕 噪早袁全钾 员怨援员 早 辕 噪早袁责匀值 愿援苑怨遥
员援圆摇 试验处理
培养土设 源 个肥料添加水平袁分别为不添加肥
料渊对照袁杂园冤尧仅添加无机氮渊尿素袁杂员冤尧缘园豫无机氮
垣缘园豫有机氮渊尿素垣鸡粪袁杂圆冤以及仅添加有机氮
渊鸡粪袁杂猿冤遥 每个土样处理均设 源个水分梯度袁分别
为田间持水量的 圆缘豫渊酝园冤尧缘园豫渊酝员冤尧苑缘豫渊酝圆冤和
员园园豫渊酝猿冤遥 共 员远个处理组合袁每个处理 猿次重复遥
每份培养土为 员缘园 早渊干重冤袁尿素渊晕 源远援圆豫冤和鸡粪
添加量按 圆园园 噪早 晕 辕 澡皂圆的标准进行折算遥 杂员尧杂圆 和
杂猿处理的尿素和鸡粪具体添加量如表 员所示遥
员援猿摇 土壤有机碳矿化过程
采用室内密闭培养碱液吸收法测定土壤有机碳
的矿化量咱圆园暂 遥 根据试验要求将培养样品放入容积
为 愿园园 皂蕴具有密封性能的广口玻璃瓶中袁其中尿素
以溶液的形式加入袁而鸡粪先与培养土混合均匀再
装瓶遥 然后加水调节土壤含水量至田间持水量的
圆缘豫尧缘园豫尧苑缘豫和 员园园豫遥 同时放入盛有 员缘 皂蕴浓度
为 员 皂燥造 辕 蕴 晕葬韵匀溶液的小烧杯袁塑料薄膜密封后在
圆缘益恒温培养箱内进行培养遥 对照样品 猿 个袁即密
封瓶中没有培养土只有 晕葬韵匀 溶液遥 培养的第 员
周袁每天开启瓶盖换气袁随后换气间隔时间逐渐加长
至 圆要苑 凿袁期间用称重法保持土壤含水量的恒
定咱员员暂 遥 培养 员尧猿尧苑尧员圆尧圆园尧猿园尧源园尧缘园尧苑缘尧员园缘 凿 时取
出小烧杯袁并重新放入 员缘 皂蕴 浓度为 员 皂燥造 辕 蕴 的
晕葬韵匀溶液小烧杯袁进入下一个培养时期遥 取出的
晕葬韵匀溶液渊包括 猿 个空白冤用 员 皂燥造 辕 蕴 的 匀悦造 标准
溶液进行滴定袁根据消耗的 匀悦造 体积计算 悦韵圆鄄悦 释
放量遥 土壤碳矿化量用 悦韵圆鄄悦 皂早 辕 噪早 干土表示遥 培
养结束后袁测定土壤微生物碳氮和矿质氮渊晕韵原猿 鄄晕垣
晕匀垣源 鄄晕冤遥 其中微生物碳氮采用氯仿熏蒸浸提法袁过
滤液由 酝怎造贼蚤 晕 辕 悦 圆员园园 辕 圆员园园杂 栽韵悦 测定曰土壤矿质
氮由 圆 皂燥造 辕 蕴 运悦造浸提袁连续流动分析仪测定遥
表 员摇 试验处理
栽葬遭造藻 员摇 耘曾责藻则蚤皂藻灶贼葬造 贼则藻葬贼皂藻灶贼
土样编号
杂燥蚤造 贼则藻葬贼皂藻灶贼
水分编号
宰葬贼藻则
贼则藻葬贼皂藻灶贼
田间持
水量 辕 豫
云蚤藻造凿 糟葬责葬糟蚤贼赠
土样及添
加肥量
杂燥蚤造 泽葬皂责造蚤灶早
葬灶凿 枣藻则贼蚤造蚤扎藻则
葬责责造蚤糟葬贼蚤燥灶 则葬贼藻
杂园 酝园 圆缘 员缘园 早土
酝员 缘园 员缘园 早土
酝圆 苑缘 员缘园 早土
酝猿 员园园 员缘园 早土
杂员 酝园 圆缘 员缘园 早土垣圆愿援怨 皂早 尿素
酝员 缘园 员缘园 早土垣圆愿援怨 皂早 尿素
酝圆 苑缘 员缘园 早土垣圆愿援怨 皂早 尿素
酝猿 员园园 员缘园 早土垣圆愿援怨 皂早 尿素
杂圆 酝园 圆缘 员缘园 早 土垣员源援源 皂早尿素垣 远园远援苑 皂早 鸡粪
酝员 缘园 员缘园 早 土 垣 员源援源 皂早尿素垣 远园远援苑 皂早 鸡粪
酝圆 苑缘 员缘园 早 土 垣 员源援源 皂早尿素垣 远园远援苑 皂早 鸡粪
酝猿 员园园 员缘园 早 土 垣 员源援源 皂早尿素垣 远园远援苑 皂早 鸡粪
杂猿 酝园 圆缘 员缘园 早 土垣员圆员猿 皂早 鸡粪
酝员 缘园 员缘园 早 土垣员圆员猿 皂早 鸡粪
酝圆 苑缘 员缘园 早 土垣员圆员猿 皂早 鸡粪
酝猿 员园园 员缘园 早 土垣员圆员猿 皂早 鸡粪
员援源摇 动力学模型及参数计算
本研究选用文献中模拟效果较好的单指数和双
指数模型模拟有机碳矿化过程咱员员袁圆员鄄圆圆暂 遥
单指数模型摇 悦贼 越悦园渊员原藻原噪贼冤
式中袁悦贼为培养时间 贼渊凿冤时的累积矿化量渊皂早 辕 噪早冤袁
悦园为潜在矿化碳库渊皂早 辕 噪早冤袁噪 为土壤有机碳的矿化
速率常数渊凿原员冤袁贼为培养时间渊凿冤遥
双指数模型摇 悦贼 越悦员渊员原藻原噪员贼冤垣 悦圆渊员原藻原噪圆贼冤
怨猿园源摇 员源期 摇 摇 摇 李银坤摇 等院土壤水分和氮添加对华北平原高产农田有机碳矿化的影响 摇
澡贼贼责院 辕 辕 憎憎憎援藻糟燥造燥早蚤糟葬援糟灶
式中袁悦贼与前式相同遥 悦员和 噪员表示土壤易矿化碳渊活
性碳库冤和矿化速率袁悦圆和 噪圆表示难分解碳渊惰性碳
库冤和分解速率袁其中 悦员垣 悦圆为潜在矿化碳库遥
根据模拟结果计算参数咱圆猿暂 院
潜在矿化率 越潜在矿化碳库 辕土壤有机碳含量
伊员园园豫
添加肥料对土壤有机碳矿化的激发效应袁利用
土壤碳矿化率和净矿化率来表示院
有机碳矿化率越土壤碳累积矿化量 辕 渊土壤有机
碳含量垣有机肥碳含量冤伊员园园豫
土壤碳净矿化率 越 渊添加肥料土壤碳累积矿化
量原空白土壤碳累积矿化量冤 辕土壤有机碳
含量伊员园园豫
员援缘摇 统计分析
试验数据采用 杂粤杂 怨援员进行分析袁不同处理间的
差异显著性采用双因素方差分析袁多重比较采用
阅怎灶糟葬灶法渊孕约园援园缘冤遥
圆摇 结果与分析
圆援员摇 土壤有机碳矿化速率动态
各处理土壤有机碳矿化动态相似渊图 员冤袁即均
在培养后 员 凿出现矿化速率高峰袁之后迅速下降袁至
苑 凿时下降了 缘苑援圆豫要苑缘援园豫袁圆园要猿园 凿 出现第 圆 高
峰遥 土壤水分对有机碳矿化动态的影响较大渊孕 约
园郾 园缘冤袁其中 酝园的有机碳矿化速率在 源园 凿时趋于稳
定袁而 酝员尧酝圆和 酝猿则在培养 缘园 凿后趋于稳定遥 从
员园缘 凿平均矿化速率看渊图 圆冤袁当土壤含水量由 酝园
升高至 酝猿时袁土壤有机碳矿化速率则由 源援源苑要源援愿愿
皂早窑噪早原员窑凿原员增加到 员愿援 源要圆猿援 缘 皂早窑噪早原员窑凿原员 渊 孕 约
园郾 园缘冤遥
图 员摇 土壤有机碳矿化速率动态变化
云蚤早援员摇 阅赠灶葬皂蚤糟泽 糟澡葬灶早藻泽 燥枣 泽燥蚤造 燥则早葬灶蚤糟 悦 皂蚤灶藻则葬造蚤扎葬贼蚤燥灶 则葬贼藻
摇 摇 氮添加大幅度提高了土壤有机碳矿化袁但有机
氮和无机氮之间的差异不明显渊孕跃园援园缘冤遥 与 杂园 相
比袁杂员尧杂圆和 杂猿的平均矿化速率分别增加了 猿援怨豫要
圆苑援怨豫尧猿援猿豫要猿怨援缘豫和 怨援猿豫要猿员援缘豫袁但 杂员尧杂圆 和
杂猿间无显著差异遥 土壤水分和氮添加之间存在明显
的交互作用袁当土壤含水量很低时渊酝园冤袁氮添加对
有机碳矿化速率的影响很小渊孕跃园援园缘冤遥 而在土壤含
水量等于或高于 缘园豫渊酝员冤时袁氮添加可显著提高土
壤有机碳矿化速率渊图 圆冤遥
园源园源 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 猿源卷摇
澡贼贼责院 辕 辕 憎憎憎援藻糟燥造燥早蚤糟葬援糟灶
图 圆摇 土壤水分对有机碳平均矿化速率的影响
云蚤早援圆摇 耘枣枣藻糟贼泽 燥枣 泽燥蚤造 皂燥蚤泽贼怎则藻 燥灶 葬增藻则葬早藻 燥则早葬灶蚤糟 悦
皂蚤灶藻则葬造蚤扎葬贼蚤燥灶 则葬贼藻摇
不同小写字母表示差异达 园援园缘显著水平
圆援圆摇 土壤有机碳累积矿化量及净矿化率
员园缘 凿培养周期内袁土壤有机碳累积矿化量为
圆园愿援愿要员员远员 皂早 辕 噪早 渊表 圆冤袁其中有机碳矿化率为
员郾 远苑豫要愿援怨缘豫袁而净矿化率仅为 园援 园苑豫要圆郾 园员豫遥
矿化主要发生在培养前期袁杂园尧杂员尧杂圆 和 杂猿 前 猿园 凿
的累积矿化量分别占整个培养期的 缘怨援员豫要远愿郾 缘豫尧
缘怨郾 源豫要远愿郾 员豫尧远圆郾 源豫要远远郾 怨豫和 远猿郾 猿豫要远怨郾 怨豫袁
而前 缘园 凿的累积矿化量则分别占 苑愿郾 苑豫要愿猿郾 苑豫尧
苑怨郾 源豫要愿缘郾 圆豫尧愿园郾 圆豫要愿源郾 源豫和 愿园郾 怨豫要愿远郾 远豫遥
土壤添加有机氮和无机氮后袁累积矿化量显著增加袁
但有机氮和无机氮间差异不明显渊孕跃园郾 园缘冤渊表 圆冤遥
土壤有机碳累积矿化量随着含水量的升高呈增加趋
势袁其中 酝圆 和 酝猿 间差异不显著袁但均高于 酝园 和
酝员渊孕约园郾 园缘冤遥 添加有机氮或无机氮均可提高有机
碳矿化率渊孕约园郾 园缘冤袁而有机氮和无机氮之间的净矿
化率并无明显差异渊孕跃园郾 园缘冤遥 水分条件也影响到
有机碳的矿化率和净矿化率袁其中 酝圆的净矿化率高
于 酝园和 酝猿渊孕约园郾 园缘冤袁但与 酝员相比差异不显著遥
圆援猿摇 土壤有机碳矿化相关性分析
有机碳矿化量与培养后土样的微生物碳尧氮
渊酝月悦和 酝月晕冤以及矿质氮渊酝蚤灶鄄晕冤均呈线性正相
关关系渊图 猿冤遥 其中有机碳矿化量与 酝月悦 的相关
性最高渊孕 约 园援 园员冤袁其次是 酝蚤灶鄄晕渊孕 约 园援 园缘冤袁而与
酝月晕的相关性最弱渊孕跃园援园缘冤遥
圆援源摇 土壤有机碳矿化动力学模拟
利用动力学模型对土壤有机碳矿化数据进行拟
合发现袁单指数和双指数方程均能很好地描述有机
碳矿化动态渊表 猿冤袁但双指数方程的模拟效果更好遥
根据双指数方程的模拟结果袁土壤潜在矿化碳库渊悦员垣 悦圆冤达 圆员怨援员要员圆园源 皂早 辕 噪早袁潜在矿化率为 员援苑缘豫要
怨援远远豫遥 与 杂园 相比袁杂员尧杂圆 和 杂猿 的潜在矿化碳库分
别增加了 源援园怨豫要猿猿援猿豫尧员员援园豫要猿愿援圆豫和 员远援源豫要
圆猿援源豫遥 与 酝园相比袁酝员尧酝圆 和 酝猿 的潜在矿化碳库
也分别增加 员远缘豫要圆员缘豫尧圆怨怨豫要源猿园豫和 猿源苑豫要
猿怨圆豫遥 活性碳库渊悦员 冤的变化幅度为 缘猿援 园要员猿缘援 员
皂早 辕 噪早袁可占潜在矿化碳库的 怨援员愿豫要源园援远豫遥 从矿
表 圆摇 土壤有机碳累积矿化量及矿化率多重比较
栽葬遭造藻 圆 摇 酝怎造贼蚤责造藻 糟燥皂责葬则蚤泽燥灶 贼燥 泽燥蚤造 燥则早葬灶蚤糟 悦 皂蚤灶藻则葬造蚤扎葬贼蚤燥灶
葬皂燥怎灶贼 葬灶凿 皂蚤灶藻则葬造蚤扎葬贼蚤燥灶 则葬贼藻
有机碳累积
矿化量
粤糟糟怎皂怎造葬贼蚤燥灶 燥枣
韵则早葬灶蚤糟 悦
皂蚤灶藻则葬造蚤扎葬贼蚤燥灶
辕 渊皂早 辕 噪早冤
有机碳矿化率
酝蚤灶藻则葬造蚤扎葬贼蚤燥灶
则葬贼藻 燥枣 燥则早葬灶蚤糟
悦 辕 豫
有机碳净矿化率
晕藻贼 皂蚤灶藻则葬造蚤扎葬贼蚤燥灶
则葬贼藻 燥枣 燥则早葬灶蚤糟
悦 辕 豫
肥效应 耘枣枣藻糟贼 燥枣 枣藻则贼蚤造蚤扎藻则
杂园 远源愿援缘 遭 缘援员怨 糟 要
杂员 苑苑源援员 葬 缘援苑愿 遭 员援园员 葬
杂圆 苑怨猿援缘 葬 远援员员 葬遭 员援员远 葬
杂猿 苑苑怨援源 葬 远援员怨 葬 员援园缘 葬
水效应 耘枣枣藻糟贼 燥枣 皂燥蚤泽贼怎则藻
酝园 圆员怨援圆 糟 员援苑园 糟 园援员员 糟
酝员 远愿源援园 遭 缘援猿员 遭 员援猿远 葬遭
酝圆 员园圆员 葬 苑援怨源 葬 员援远猿 葬
酝猿 员园苑员 葬 愿援猿圆 葬 员援员苑 遭
耦合效应 悦燥怎责造蚤灶早 藻枣枣藻糟贼 燥枣 枣藻则贼蚤造蚤扎藻则鄄皂燥蚤泽贼怎则藻
杂园 酝园 圆园愿援愿 澡 员援远苑 早 要
酝员 缘缘远援猿 早 源援源缘 枣 要
酝圆 愿远苑援愿 凿藻 远援怨源 凿 要
酝猿 怨远园援怨 糟凿 苑援远怨 遭糟凿 要
杂员 酝园 圆员苑援园 澡 员援苑源 早 园援园苑 藻
酝员 远怨远援缘 枣 缘援缘苑 藻 员援员圆 糟凿
酝圆 员员员怨 葬遭 愿援怨缘 葬遭 圆援园员 葬
酝猿 员园远源 葬遭 愿援缘员 葬 园援愿猿 凿
杂圆 酝园 圆圆猿援远 澡 员援苑圆 早 园援员圆 藻
酝员 苑苑远援愿 藻枣 缘援怨愿 藻 员援苑远 葬遭
酝圆 员园苑远 葬遭 愿援圆愿 葬遭糟 员援远远 葬遭糟
酝猿 员园怨愿 葬遭 愿援源远 葬遭 员援员园 糟凿
杂猿 酝园 圆圆苑援苑 澡 员援远怨 早 园援员缘 藻
酝员 苑园远援圆 枣 缘援圆源 藻 员援圆园 遭糟凿
酝圆 员园圆圆 遭糟 苑援缘怨 糟凿 员援圆猿 遭糟凿
酝猿 员员远员 葬 愿援远圆 葬 员援远园 葬遭糟
摇 摇 同一纵栏内袁不同小写字母表示差异达 园援园缘显著水平
员源园源摇 员源期 摇 摇 摇 李银坤摇 等院土壤水分和氮添加对华北平原高产农田有机碳矿化的影响 摇
澡贼贼责院 辕 辕 憎憎憎援藻糟燥造燥早蚤糟葬援糟灶
图 猿摇 土壤有机碳矿化量与微生物碳氮尧矿质氮的关系
云蚤早援猿摇 悦燥则则藻造葬贼蚤燥灶 葬灶葬造赠泽蚤泽 遭藻贼憎藻藻灶 贼澡藻 皂蚤灶藻则葬造蚤扎葬贼蚤燥灶 葬皂燥怎灶贼 燥枣 燥则早葬灶蚤糟 悦 葬灶凿 酝月悦袁 酝月晕 葬灶凿 皂蚤灶藻则葬造 晕
表 猿摇 土壤有机碳矿化的动力学参数
栽葬遭造藻 猿摇 运蚤灶藻贼蚤糟 责葬则葬皂藻贼藻则泽 枣燥则 贼澡藻 泽燥蚤造 燥则早葬灶蚤糟 悦 皂蚤灶藻则葬造蚤扎葬贼蚤燥灶
悦贼 越悦园渊员原藻原噪贼冤
悦园 噪 砸圆
悦贼 越悦员渊员原藻原噪员贼冤垣 悦圆渊员原藻原噪圆贼冤
悦员 垣 悦圆 悦员 噪员 悦圆 噪圆 砸圆
杂园 酝园 员怨缘援园 园援园源愿圆 园援怨远愿 圆员怨援员 缘猿援园 园援圆猿猿 员远远援员 园援园圆源缘 园援怨怨源
酝员 缘猿怨援员 园援园源员源 园援怨苑园 缘愿员援远 苑远援猿 园援怨园远 缘园缘援猿 园援园圆愿园 园援怨怨怨
酝圆 愿源缘援远 园援园猿缘猿 园援怨愿员 怨园远援源 愿愿援员 员援园员怨 愿员愿援猿 园援园圆缘愿 园援怨怨愿
酝猿 怨缘员援缘 园援园猿圆愿 园援怨愿源 员园圆缘 怨缘援愿 员援园缘缘 怨圆怨援远 园援园圆猿怨 园援怨怨怨
杂员 酝园 圆园圆援猿 园援园源愿员 园援怨远怨 圆圆愿援员 缘远援源 园援圆圆缘 员苑员援苑 园援园圆源园 园援怨怨缘
酝员 远苑园援怨 园援园源源怨 园援怨苑怨 苑员园援缘 愿源援缘 园援愿愿园 远圆远援园 园援园猿圆源 园援怨怨怨
酝圆 员员圆员 园援园猿圆园 园援怨愿园 员圆园愿 员员园援怨 员援猿愿缘 员园怨苑 园援园圆猿缘 园援怨怨愿
酝猿 员园缘员 园援园猿源苑 园援怨愿圆 员员圆猿 员园源援缘 员援猿远苑 员园员愿 园援园圆缘愿 园援怨怨怨
杂圆 酝园 圆员园援怨 园援园源缘园 园援怨苑苑 圆缘源援怨 怨园援源 园援员员愿 员远源援缘 园援园员缘缘 园援怨怨远
酝员 苑源远援缘 园援园源源怨 园援怨愿圆 愿园猿援缘 员员愿援愿 园援源源猿 远愿源援苑 园援园猿园怨 园援怨怨怨
酝圆 员园源圆 园援园猿苑远 园援怨苑愿 员员圆源 员圆愿援远 园援苑怨怨 怨怨缘援远 园援园圆远圆 园援怨怨怨
酝猿 员园远员 园援园猿愿愿 园援怨苑愿 员员猿怨 员圆怨援缘 园援愿猿圆 员园园怨 园援园圆源愿 园援怨怨怨
杂猿 酝园 圆员圆援远 园援园源怨愿 园援怨苑缘 圆远源援员 员园苑援圆 园援员员源 员缘远援怨 园援园员猿愿 园援怨怨缘
酝员 远苑苑援猿 园援园源怨猿 园援怨愿源 苑员苑援怨 员员员援源 园援猿远远 远园远援缘 园援园猿猿愿 园援怨怨怨
酝圆 怨愿员援圆 园援园猿怨怨 园援怨愿园 员园缘源 员圆远援缘 园援远猿愿 怨圆苑援员 园援园圆苑怨 园援怨怨愿
酝猿 员员圆缘 园援园猿愿远 园援怨愿圆 员圆园源 员猿缘援员 园援远缘园 员园远怨 园援园圆苑远 园援怨怨怨
摇 摇 模型均达极显著水平渊孕约园援园员冤
化速率常数 噪员看袁当含水量由 酝园 升高至 酝猿 时袁噪员
的增加幅度分别为 圆圆园豫要圆怨园豫尧员圆援缘豫要愿园援源豫和
原员援猿园豫要源援员猿豫袁说明随着含水量的上升袁噪员的增加
幅度逐渐减少遥 回归分析表明袁土壤潜在矿化碳库
与水分含量呈二次函数关系渊表 源冤袁方程决定系数
渊砸圆冤均达显著水平遥
猿摇 讨论
本试验条件下袁员园缘 凿的土壤有机碳矿化规律表
现为院培养初期矿化作用强袁日均矿化速率大袁累积
矿化量增加迅速遥 其中前 猿园 凿的矿化量可占培养期
间渊员园缘 凿冤的 缘怨援 员豫要远怨援怨豫袁前 缘园 凿 的矿化量占
苑愿郾 苑豫要愿远援远豫遥 土壤中存在易分解糖类和蛋白质
等有机物质袁微生物酶活性强袁是培养前期有机碳矿
化速率较高的主要原因咱源鄄缘袁员远暂 遥 而土壤中不同种类
化合物降解性的不一致袁导致矿化速率出现第 圆 高
峰咱圆源暂 遥 随着培养时间的延长袁土壤有机碳矿化反应
的基质数量逐渐减少袁难分解的纤维素尧木质素等有
机碳占据主导地位袁微生物活动相对缓和袁矿化速率
逐渐降低并趋于稳定咱缘袁圆源暂渊图 员冤遥
圆源园源 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 猿源卷摇
澡贼贼责院 辕 辕 憎憎憎援藻糟燥造燥早蚤糟葬援糟灶
表 源摇 土壤潜在可矿化碳库与土壤水分的拟合方程
栽葬遭造藻 源摇 云蚤贼贼藻凿 藻择怎葬贼蚤燥灶 责葬则葬皂藻贼藻则泽 燥枣 泽燥蚤造 责燥贼藻灶贼蚤葬造造赠 皂蚤灶藻则葬造蚤扎葬遭造藻
悦 憎蚤贼澡 泽燥蚤造 皂燥蚤泽贼怎则藻
处理
栽则藻葬贼皂藻灶贼
拟合方程
云蚤贼贼藻凿 藻择怎葬贼蚤燥灶 砸圆 孕
杂园 赠越 原猿园苑援员垣圆猿员缘曾原怨猿苑援愿曾圆 园援怨怨远 约园援园员
杂员 赠越 原远愿苑援苑垣源员员员曾原圆圆苑员曾圆 园援怨苑园 约园援园缘
杂圆 赠越 原缘园愿援缘垣猿愿远园曾原圆员猿苑曾圆 园援怨怨怨 约园援园员
杂猿 赠越 原猿缘愿援员垣圆苑苑怨曾原员圆员猿曾圆 园援怨怨怨 约园援园员
摇 摇 赠为土壤潜在矿化碳库渊皂早 辕 噪早冤曰曾 为土壤含水量渊田间持水
量的豫冤
指数模型可很好地描述土壤有机碳矿化袁尤其
是双指数模型利用参数 噪员和 噪圆分别表示易矿化和难
分解碳的不同生物降解过程袁模拟效果优于单指数
模型咱圆圆袁圆缘暂渊表 猿冤遥 模拟结果表明袁山东省桓台县高
产农田土壤的潜在矿化率为 员援苑缘豫要怨援远远豫袁其中
缘园豫要苑缘豫田间持水量下袁潜在矿化率为 源援 远缘豫要
愿郾 怨怨豫袁与河北省集约高产农田 缘援远源豫的矿化率相
似咱圆远暂 遥 水分和氮输入增加了土壤中潜在矿化碳库
和活性碳库袁其中 苑缘豫田间持水量渊酝圆冤和添加有机
氮渊杂猿冤条件下袁潜在矿化碳库的增加幅度分别达
圆怨怨豫要源猿园豫和 员远援源豫要圆猿援源豫渊孕约园援园缘冤袁活性碳库
的增加幅度分别为 员愿援园豫要怨远援苑豫和 源园援员豫要员园圆豫
渊孕约园援园缘冤遥 可见袁土壤环境条件显著影响到土壤潜
在矿化碳库渊悦员 垣 悦圆 冤的变化以及活性碳库渊悦员 冤和
惰性碳库渊悦圆冤之间的转化遥 而土壤可矿化碳的定量
化在评价高产粮田的土壤质量尧有效控制全球气候
变化以及提高土壤管理水平方面具有重要的现实
意义咱圆苑暂 遥
土壤微生物是影响有机碳矿化的主导因
子咱员员袁员缘袁圆愿暂 袁本试验也表明袁有机碳矿化与土壤微生物
碳含量呈显著正相关渊图 猿冤遥 水分条件也是影响土
壤微生物活性的重要因素咱圆怨暂 袁本试验中 酝园 的含水
量与风干土相当袁员园缘 凿 内的平均矿化速率低袁为
源郾 源苑要源援愿愿 皂早窑噪早原员窑凿原员袁累积矿化量也仅有 圆园愿援愿要
怨远园援怨 皂早 辕 噪早遥 与 酝园相比袁酝员的平均矿化速率较高
渊孕约园援园缘冤袁增加幅度达 员远苑豫要圆远员豫袁提高含水量至
酝圆和 酝猿袁矿化速率仍呈增加趋势袁但增加幅度分别
减少至 猿园援园豫要源猿援怨豫和原猿援园愿豫要员圆援源豫渊图 员袁图
圆冤袁矿化速率常数渊 噪员 冤表现出同样的规律渊表 猿冤遥
由此可见袁有机碳矿化速率随着土壤含水量的升高
并不成等比例增加袁其中 酝园 至 酝员 的增加幅度最
大袁而 酝圆至 酝猿 的增加幅度很小袁甚至会降低遥 由
表 圆知袁无论以何种形式添加外源氮袁均受土壤含水
量的影响渊孕约园援园缘冤袁有机碳累积矿化量在 酝猿 时最
高袁但净矿化率则以 酝圆 的最大袁并显著高于 酝园 和
酝猿渊表 圆冤遥 相关研究表明袁水分含量过低或过高均
不利于土壤有机碳矿化咱圆袁怨暂 遥 低水分条件下渊田间持
水量 源缘豫冤袁土壤水分的有效性是微生物活性的限制
因子咱猿园暂 袁且可溶性有机碳溶出少袁不能为驱动有机
碳矿化的微生物提供足够的能源袁矿化速率低曰高水
分条件渊田间持水量 员园缘豫冤有利于可溶性有机碳溶
出袁但微生物群落生长却受到厌氧条件的限制袁微生
物活性弱袁土壤呼吸强度也较低咱猿员鄄猿猿暂 遥 适宜的水分
范围渊水田为田间持水量的 源缘豫要怨园豫和旱地为
源缘豫要苑缘豫冤内袁提高含水量有利于养分的释放袁并
可促进土壤有机碳矿化咱猿源暂 遥 本试验中的潜在矿化
碳库与土壤含水量的二次函数关系也表明渊表 源冤袁
田间持水量 圆缘豫要员园园豫范围内袁土壤潜在矿化碳库
随着含水量的升高而增加袁但增加幅度逐渐减少袁其
中 酝圆渊田间持水量 苑缘豫冤的有机碳净矿化率最高遥
已有研究表明袁施用有机肥或氮肥配施有机肥
均可显著提高土壤有机碳矿化量咱员远袁猿缘暂 遥 本试验结果
与上述结论一致袁相同水分条件下渊酝园除外冤袁杂员尧杂圆
和 杂猿 的累积矿化量分别比 杂园 提高了 员园援 苑豫要
圆愿郾 怨豫尧员源援猿豫要猿怨援远豫和 员苑援愿豫要圆远援怨豫渊孕约园援园缘冤
渊表 圆冤遥 有机氮促进土壤碳矿化与直接增加有机碳
含量袁以及有机氮具有良好的保水透气性等因素有
关咱员员袁猿远鄄猿苑暂 遥 而无机氮促进土壤碳矿化可能与耗能高
的微生物占优势袁代谢商提高等因素相关咱员缘暂 遥 杨莉
琳等咱猿愿暂对华北平原农田土壤碳矿化的研究表明袁施
用尿素显著增加了土壤净碳矿化量袁其中每克尿素
可水解释放 悦韵圆 园援猿要园援苑 早 辕 噪早遥 但长期施用氮肥袁
易导致土壤 责匀 值降低袁微生物群落结构发生变化袁
有机碳矿化受到抑制咱猿怨鄄源园暂 遥 本试验中袁土壤有机碳
矿化率为 员援远苑豫要愿援怨缘豫袁净矿化率仅为 园郾 园苑豫要圆援
园员豫袁说明添加有机氮和无机氮对有机碳矿化具有
正的激发作用袁但二者间并无显著差异 渊表 圆冤遥
运澡葬造蚤造等咱员园暂研究认为袁土壤中初始碳氮含量对有机
碳矿化的影响甚至要大于添加有机物料的作用遥 试
验土样采集点在作物收获后秸秆全部还田袁土壤有
机碳的本底值较高袁可能掩蔽了添加外源氮土壤之
间的有机碳矿化遥 另外袁培养土偏碱性袁会降低氮添
加后土壤 责匀值变化袁也是有机氮和无机氮间无显著
猿源园源摇 员源期 摇 摇 摇 李银坤摇 等院土壤水分和氮添加对华北平原高产农田有机碳矿化的影响 摇
澡贼贼责院 辕 辕 憎憎憎援藻糟燥造燥早蚤糟葬援糟灶
差异的原因之一咱源暂 遥 微生物分解秸秆残体还与土壤
中氮浓度的变化密切相关咱源员鄄源圆暂 遥 有机物质分解初
期袁易氧化组分受氮素限制袁添加外源氮后袁使原本
受氮素限制的土壤微生物酶活性增强袁加快了有机
碳分解速率曰后期随着纤维素和其他易氧化碳源的
消失袁碳源转成了微生物活性的主要限制因子袁这时
添加氮素则会降低碳矿化咱源员鄄源猿暂 遥 本研究中有机碳矿
化量与矿质氮含量间为正相关关系渊孕约园援园缘冤 渊图
猿冤袁说明氮素仍是限制微生物活性的重要因子遥 由
此可见袁碳源和氮源等养分的协调供应袁使土壤 悦 辕 晕
接近于微生物生长的适宜条件袁才更有利于维持较
高的微生物活性和数量袁进而促进有机碳分解咱源源鄄源缘暂 遥
但无论以何种形式添加外源氮均与水分有交互作用
渊孕约园援园缘冤遥 对本试验来说袁土壤含水量等于或高于
缘园豫田间持水量渊酝员冤时袁添加外源氮才表现出促进
作用渊孕约园援园缘冤遥 也说明土壤水分条件不再是微生物
活性的制约因素时袁其他因素渊如无机氮和有机氮
等冤的作用则会更加突出遥
源摇 结论
供试土壤有机碳矿化速率在培养后 员 凿 出现高
峰袁随后直线下降袁第 苑天下降了 缘苑援圆豫要苑缘援园豫袁培
养 圆园要猿园 凿出现第 圆高峰遥 累积矿化量主要在培养
后 猿园 凿内袁占整个培养期的 缘怨援员豫要远怨援怨豫遥 水分和
氮添加提高了有机碳矿化速率并加快了第 圆 高峰的
出现遥
根据双指数模型模拟结果袁土壤潜在矿化碳库
渊悦员垣 悦圆冤和潜在矿化率分别为 圆员怨援员要员圆园源 皂早 辕 噪早
和 员援苑缘豫要怨援 远远豫遥 活性碳库渊悦员 冤为 缘猿援 园要员猿缘援 员
皂早 辕 噪早袁占潜在矿化碳库的 怨援员愿豫要源园援远豫遥 水分和
氮输入增加了土壤潜在矿化碳库和活性碳库袁并提
高了潜在矿化率遥
土壤含水量与潜在矿化碳库呈二次函数关系
渊孕约园援园缘冤袁田间持水量 圆缘豫要员园园豫范围内袁有机碳
矿化速率随土壤含水量的增加而增加袁但增加幅度
降低袁其中有机碳净矿化率在 酝圆渊田间持水量 苑缘豫冤
时达最大遥
供试土壤有机碳矿化量与微生物碳和矿质氮含
量显著正相关遥 保持氮水平渊圆园园 噪早 晕 辕 澡皂圆冤相同袁
有机氮渊鸡粪冤或者无机氮渊尿素冤添加均提高了高
产粮田土壤碳矿化渊孕约园援园缘冤袁但两者间无显著差异遥
砸藻枣藻灶藻则糟藻泽院
咱 员 暂 摇 蕴葬造 砸援 杂燥蚤造 糟葬则遭燥灶 泽藻择怎藻泽贼则葬贼蚤燥灶 蚤皂责葬糟贼泽 燥灶 早造燥遭葬造 糟造蚤皂葬贼藻 糟澡葬灶早藻
葬灶凿 枣燥燥凿 泽藻糟怎则蚤贼赠援 杂糟蚤藻灶糟藻袁 圆园园源袁 猿园源渊缘远苑苑冤院 员远圆猿鄄员远圆苑援
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参考文献院
咱 圆 暂摇 黄耀袁 刘世梁袁 沈其荣袁 宗良纲援 环境因子对农业土壤有机碳
分解的影响援 应用生态学报袁 圆园园圆袁 员猿渊远冤院 苑园怨鄄苑员源援
咱员源暂摇 刘德燕袁 宋长春袁 王丽袁 王丽丽袁 李英臣援 外源氮输入对湿地
土壤有机碳矿化及可溶性有机碳的影响援环境科学袁 圆园园愿袁 圆怨
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咱员远暂摇 陈涛袁 郝晓晖袁 杜丽君袁 林杉袁 冯明磊袁 胡荣桂袁 高璟贇援 长
期施肥对水稻土土壤有机碳矿化的影响援 应用生态学报袁
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咱员苑暂摇 赵桂慎袁 姜浩如袁吴文良援 高产粮区农田生态系统可持续性的
能值分析援 农业工程学报袁 圆园员员袁 圆苑渊愿冤院 猿员愿鄄猿圆猿援
咱员愿暂摇 刘光栋袁 吴文良袁 刘仲兰袁 王立平援 华北农业高产粮区地下水
面源污染特征及环境影响研究要要要以山东省桓台县为例援 中
国生态农业学报袁 圆园园缘袁 员猿渊圆冤院 员圆缘鄄员圆怨援
咱员怨暂摇 鲁如坤援 土壤农业化学分析方法援 北京院 中国农业科技出版
社袁 圆园园园院 员圆缘鄄源圆愿援
咱圆远暂摇 崔玉亭袁 韩纯儒袁卢进登援 集约高产农业生态系统有机物分解
及土壤呼吸动态研究援 应用生态学报袁 员怨怨苑袁 愿渊员冤院 缘怨鄄远源援
咱圆苑暂摇 张仕吉袁 项文化援 土地利用方式对土壤活性有机碳影响的研
究进展援 中南林业科技大学学报袁 圆园员圆袁 猿圆渊缘冤院 员猿源鄄员源猿援
咱猿圆暂摇 郝瑞军袁 李忠佩袁车玉萍援 好气和淹水处理间苏南水稻土有机
碳矿化量差异的变化特征援 中国农业科学袁 圆园员园袁 源猿渊 远冤院
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咱猿猿暂摇 孙中林袁 吴金水袁 葛体达袁 唐国勇袁 童成立援 土壤质地和水分
对水稻土有机碳矿化的影响援 环境科学袁 圆园园怨袁 猿园 渊 员冤院
圆员源鄄圆圆园援
咱猿源暂摇 王嫒华袁 苏以荣袁 李杨袁 胡乐宁袁 吴金水援 水田和旱地土壤有
机碳周转对水分的响应援 中国农业科学袁 圆园员圆袁 源缘 渊 圆冤院
圆远远鄄圆苑源援
咱猿缘暂摇 马力袁 杨林章袁 慈恩袁 程月琴袁 王岩袁 沈明星袁 殷士学援 长期
不同施肥处理对水稻土有机碳分布变异及其矿化动态的影
响援 土壤学报袁 圆园园怨袁 源远渊远冤院 员园缘园鄄员园缘愿援
咱猿愿暂摇 杨莉琳袁 张福锁袁 毛仁钊袁 高强袁 巨晓棠援 华北平原农田生态
系统土壤 悦尧晕 净矿化及尿素转化研究援 植物营养与肥料学
报袁 圆园园苑袁 员猿渊缘冤院 愿圆源鄄愿猿园援
咱猿怨暂摇 沈芳芳袁 袁颖红袁 樊后保袁 刘文飞袁 刘苑秋援 氮沉降对杉木人
工林土壤有机碳矿化和土壤酶活性的影响援 生态学报袁 圆园员圆袁
猿圆渊圆冤院 缘员苑鄄缘圆苑援
咱源源暂摇 丁雪丽袁 何红波袁 李小波袁 白震袁 解宏图袁 张旭东援 不同供氮
水平对玉米秸秆降解初期碳素矿化及微生物量的影响援 土壤
通报袁 圆园园愿袁 猿怨渊源冤院 苑愿源鄄苑愿愿援
咱源缘暂摇 窦晶鑫袁 刘景双袁 王洋袁 赵光影援 三江平原草甸湿地土壤有机
碳矿化对 悦 辕 晕的响应援 地理科学袁 圆园园怨袁 圆怨渊缘冤院 苑苑猿鄄苑苑愿援
远源园源 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 猿源卷摇