全 文 ：书犇犗犐：１０．１１６８６／犮狔狓犫２０１５２７２ 犺狋狋狆：／／犮狔狓犫．犾狕狌．犲犱狌．犮狀
张赛，王龙昌，杜娟，赵琳璐，陈娇，石超，黄召存，熊瑛，贾会娟．西南“旱三熟”区不同作物和秸秆覆盖对土壤团聚体及固碳潜力的影响．草业学报，
２０１６，２５（１）：９８１０７．
ＺＨＡＮＧＳａｉ，ＷＡＮＧＬｏｎｇＣｈａｎｇ，ＤＵＪｕａｎ，ＺＨＡＯＬｉｎＬｕ，ＣＨＥＮＪｉａｏ，ＳＨＩＣｈａｏ，ＨＵＡＮＧＺｈａｏＣｕｎ，ＸＩＯＮＧＹｉｎｇ，ＪＩＡＨｕｉＪｕａｎ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｒｏｐｓａｎｄｓｔｒａｗｍｕｌｃｈｉｎｇｏｎｓｏｉｌａｇｇｒｅｇａｔｅａｎｄｃａｒｂｏｎｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌｉｎｔｈｅｄｒｙｌａｎｄ，ｔｒｉｐｌｅｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓｏｆＳｏｕｔｈｗｅｓｔＣｈｉｎａ．
ＡｃｔａＰｒａｔａｃｕｌｔｕｒａｅＳｉｎｉｃａ，２０１６，２５（１）：９８１０７．
西南“旱三熟”区不同作物和秸秆覆盖对
土壤团聚体及固碳潜力的影响
张赛，王龙昌，杜娟，赵琳璐，陈娇，石超，黄召存，熊瑛，贾会娟
（西南大学农学与生物科技学院，三峡库区生态环境教育部重点实验室，南方山地农业教育部工程研究中心，重庆４００７１６）
摘要：为了探讨西南“旱三熟”（小麦／玉米／大豆）套作种植模式下农田土壤团聚体的分布特征及有机碳含量变化情
况，进而估算该模式下的土壤固碳潜力，在重庆北碚西南大学试验农场对传统耕作（ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｔｉｌａｇｅ，Ｔ）和传统耕
作＋秸秆覆盖（ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｔｉｌａｇｅ＋ｓｔｒａｗｍｕｌｃｈｉｎｇ，ＴＳ）２种处理下的土壤团聚体进行筛分和测定。结果表明，３种
作物种植下的＞２ｍｍ粒径与２～０．２５ｍｍ粒径团聚体含量此消彼长，存在显著的负相关关系（狉＝－０．９８５，犘＜
０．０５）。土壤团聚体结构对不同作物的响应不同，水稳性大团聚体（＞０．２５ｍｍ粒径）含量在小麦和大豆种植后高
达９０％左右，玉米种植后约为８０％，说明种植玉米有利于土壤水稳性微团聚体的形成。２～０．２５ｍｍ粒径团聚体
的有机碳含量最高，而水稳性微团聚体的两个粒径团聚体有机碳含量相差不大，有机碳含量在团聚体中的分布规
律不受种植作物和耕作方式的影响。秸秆覆盖显著提高了０～５ｃｍ和５～１０ｃｍ土层的本土及各个粒径中的有机
碳含量，且５～１０ｃｍ土层团聚体有机碳受秸秆覆盖的影响较大。通过估算固碳潜力发现，玉米条带的土壤固碳潜
力显著大于小麦－大豆条带，在耕作处理保持一致的情况下，土壤团聚体有机碳含量对农作物的响应不同。因此，
在西南“旱三熟”地区，农田土壤团聚体分布特征和不同粒径有机碳含量受到耕作措施和种植作物的双重影响，土
壤固碳潜力主要由水稳性大团聚体的固碳能力决定，水稳性大团聚体更易受到耕作措施和种植作物的影响，在实
践中通过秸秆还田提高土壤固碳外，合理安排农作物也有助于提高土壤的固碳能力。
关键词：“旱三熟”；秸秆覆盖；土壤团聚体；土壤有机碳；固碳潜力
犈犳犳犲犮狋狊狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犮狉狅狆狊犪狀犱狊狋狉犪狑犿狌犾犮犺犻狀犵狅狀狊狅犻犾犪犵犵狉犲犵犪狋犲犪狀犱犮犪狉犫狅狀狊犲狇狌犲狊狋狉犪
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ＺＨＡＮＧＳａｉ，ＷＡＮＧＬｏｎｇＣｈａｎｇ，ＤＵＪｕａｎ，ＺＨＡＯＬｉｎＬｕ，ＣＨＥＮＪｉａｏ，ＳＨＩＣｈａｏ，ＨＵＡＮＧＺｈａｏＣｕｎ，
ＸＩＯＮＧＹｉｎｇ，ＪＩＡＨｕｉＪｕａｎ
犆狅犾犾犲犵犲狅犳犃犵狉狅狀狅犿狔犪狀犱犅犻狅狋犲犮犺狀狅犾狅犵狔，犛狅狌狋犺狑犲狊狋犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犓犲狔犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔狅犳犈犮狅犲狀狏犻狉狅狀犿犲狀狋狊犻狀犜犺狉犲犲犌狅狉犵犲狊犚犲狊犲狉狏狅犻狉
犚犲犵犻狅狀，犕犻狀犻狊狋狉狔狅犳犈犱狌犮犪狋犻狅狀，犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵犚犲狊犲犪狉犮犺犆犲狀狋犲狉狅犳犛狅狌狋犺犝狆犾犪狀犱犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犲，犕犻狀犻狊狋狉狔狅犳犈犱狌犮犪狋犻狅狀，犆犺狅狀犵狇犻狀犵
４００７１６，犆犺犻狀犪
犃犫狊狋狉犪犮狋：ＡｓｔｕｄｙｈａｓｂｅｅｎｕｎｄｅｒｔａｋｅｎｉｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｆｉｅｌｄｓａｔＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎＢｅｉｂｅｉ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ，ｉｎ
ｏｒｄｅｒｔｏｅｘｐｌｏｒｅｃｈａｎｇｅｓｉｎｓｏｉｌａｇｇｒｅｇａｔｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｃｏｎｔｅｎｔ，ａｎｄｔｏｅｓｔｉｍａｔｅｓｏｉｌｃａｒｂｏｎ
９８－１０７
２０１６年１月
草 业 学 报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ
第２５卷 第１期
Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．１
收稿日期：２０１５０５２８；改回日期：２０１５０８２４
基金项目：国家自然科学基金（３１２７１６７３）和公益性行业（农业）科研专项（２０１５０３１２７）资助。
作者简介：张赛（１９８７），女，山西运城人，博士。Ｅｍａｉｌ：５３２８７５１３２＠ｑｑ．ｃｏｍ
通信作者Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ．Ｅｍａｉｌ：ｗａｎｇｌｃ２００３＠１６３．ｃｏｍ
ｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌ，ｉｎｓｏｕｔｈｗｅｓｔＣｈｉｎａｆａｒｍｌａｎｄｔｈａｔｕｓｅｓｔｈｅｔｒｉｐｌｅｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍ （ｗｈｅａｔ／ｃｏｒｎ／ｓｏｙ
ｂｅａｎ）．Ｔｈｅｒｅｗｅｒｅｔｗｏｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ：ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｔｉｌａｇｅ（Ｔ）ａｎｄＴｐｌｕｓｓｔｒａｗｍｕｌｃｈｉｎｇ（ＴＳ）．Ｔｈｅｒｅｗａｓａｓｉｇ
ｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｎｅｇａｔｉｖｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎ＞２ｍｍａｎｄ２－０．２５ｍｍａｇｇｒｅｇａｔｅｃｏｎｔｅｎｔｓ（狉＝０．９８５，犘＜０．０５）ｄｕｒ
ｉｎｇｔｈｅｐｌａｎｔｉｎｇｐｅｒｉｏｄｓｏｆｔｈｅｔｈｒｅｅｃｒｏｐｓ．Ｔｈｅｒｅｓｐｏｎｓｅｓｏｆｓｏｉｌａｇｇｒｅｇａｔｅｓｔｏｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｒｏｐｓｖａｒｉｅｄ．Ｉｎｔｈｅ
ｗｈｅａｔａｎｄｓｏｙｂｅａｎｂｅｌｔｓ，ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｗａｔｅｒｓｔａｂｌｅａｇｇｒｅｇａｔｅｓ（＞０．２５ｍｍ）ｗａｓａｓｈｉｇｈａｓ９０％ｏｆｔｏｔａｌｓｏｉｌ，
ｗｈｉｌｅｉｔｗａｓａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ８０％ｉｎｔｈｅｃｏｒｎｂｅｌｔ，ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇｔｈａｔｃｏｒｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｗａｓｂｅｎｅｆｉｃｉａｌｔｏｔｈｅｆｏｒｍａ
ｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌｗａｔｅｒｓｔａｂｌｅｍｉｃｒｏａｇｇｒｅｇａｔｅｓ．Ｓｔｒａｗｍｕｌｃｈｉｎｇｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｄｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｃｏｎｔｅｎｔ
ａｎｄｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅａｔｔｈｅ０－５ｃｍａｎｄ５－１０ｃｍｓｏｉｌｌａｙｅｒｓ．Ｉｎｃｒｅａｓｅｓｉｎｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｃｏｎｔｅｎｔａｔｔｈｅ５－１０ｃｍ
ｓｏｉｌｌａｙｅｒｗｅｒｅｅｓｐｅｃｉａｌｙｎｏｔａｂｌｅ．Ｓｏｉｌｃａｒｂｏｎｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌｗａｓｇｒｅａｔｅｒｉｎｔｈｅｃｏｒｎｔｈａｎｉｎｔｈｅｗｈｅａｔ
ａｎｄｓｏｙｂｅａｎｂｅｌｔｓ．Ｔｈｅｓｔｕｄｙｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌａｇｇｒｅｇａｔｅｓａｎｄｏｆｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｃｏｎｔｅｎｔｉｎｓｏｉｌ
ｐａｒｔｉｃｌｅｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｉｚｅｓｗｅｒｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｂｙｂｏｔｈｔｉｌａｇｅｍｅａｓｕｒｅｓａｎｄｃｒｏｐｓ．Ｉｎｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ，ｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆ
ｃｒｏｐｓａｎｄｓｔｒａｗｍｕｌｃｈｉｎｇｗｉｌｐｌａｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｓｉｎｐｒｏｍｏｔｉｎｇｓｏｉｌｃａｒｂｏｎｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｄｒｙｌａｎｄ，ｔｒｉｐｌｅ
ｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓｏｆｓｏｕｔｈｗｅｓｔＣｈｉｎａ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：ｔｒｉｐｌｅｃｒｏｐｐｉｎｇｉｎｄｒｙｌａｎｄ；ｓｔｒａｗｍｕｌｃｈｉｎｇ；ｓｏｉｌａｇｇｒｅｇａｔｅ；ｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎ；ｓｏｉｌｃａｒｂｏｎｓｅｑｕｅｓ
ｔｒａｔｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌ
小麦（犜狉犻狋犻犮狌犿犪犲狊狋犻狏狌犿）／玉米（犣犲犪犿犪狔狊）／大豆（犌犾狔犮犻狀犲犿犪狓）套作模式作为中国南方近几年发展的一种
旱地新型高效多熟套作模式，有效实现了土地的用养结合和养分互补［１］，但对于该模式下土壤团聚体特征研究较
少。土壤团聚体是土壤结构的基本单元，是土壤中物质循环和能量流动的场所，其数量和质量直接影响土壤肥力
和质量［２］。生物及其有机体有利于土壤结构的形成，同时土壤结构对土壤有机碳的变化也有较大的调控作用［３］。
在全球气候变化的背景下，开展不同种植模式下的土壤固碳减排的相关研究显得越来越重要，因为表土中将近
９０％的土壤有机碳位于团聚体内［４］，主要发生在土壤表层的农业生产活动时时刻刻影响着土壤团聚体有机碳的
形成和转化。土壤团聚体中的有机碳含量是土壤有机碳平衡和矿化速率的微观表现，在土壤肥力和土壤碳汇中
具有双重意义［５］，对保障粮食安全和减缓温室效应带来长远的影响。近几十年来，国内外土壤研究者对土壤团聚
体的形成机制、影响因素及其与农业管理措施之间的关系做了大量研究［６７］。有研究表明作物类型和根系属性在
不同程度上影响土壤团聚体的形成［８９］。近２０年，有关土壤团聚体和有机碳之间的相互关系的研究不断加
强［１０］。土壤团聚体的物理保护导致的生物与有机碳空间隔离是土壤有机碳的主要稳定机制之一，不同粒径团聚
体的有机碳含量不同并且存在不同的碳饱和值［１１］。在西南旱三熟地区不同作物是如何影响土壤团聚体的结构
和质量，从而影响土壤有机碳含量？本研究以西南紫色土丘陵区小麦／玉米／大豆三熟复种轮作模式为研究对象，
从作物类型和耕作措施２个角度分析团聚体的组成结构、分布特征及有机碳含量，探讨不同作物在传统耕作与秸
秆覆盖下对旱作农田土壤团聚体的影响，估算本土（未分级）和各粒径团聚体土壤的固碳潜力，为该模式下土壤固
碳减排提供理论基础和参考价值。
１ 材料与方法
１．１ 试验区概况
试验地位于重庆市北碚区西南大学教学实验农场，２９°５１′Ｎ，１０６°２７′Ｅ，海拔２４４ｍ，属亚热带季风湿润气
候，年均太阳总辐射量８７１０８ｋＪ／ｃｍ２，年均总日照时数１２７６．７ｈ，多年平均气温１８℃，≥１０℃年积温５９７９．５℃，
夏季最高气温达４０℃左右，无霜期达３５９ｄ，多年平均降雨量１１３３．７ｍｍ，春、夏、秋、冬降雨量分别为全年的
２５％，４１％，２８％，６％，年蒸发量１１８１．１ｍｍ，伏旱发生频率达９３％。试验地土壤为旱地紫色土，坡度较缓，地力
相对均匀。试验前按五点法取０～２０ｃｍ土层土样进行土壤基本理化性质分析，其中土壤容重１．２１ｇ／ｃｍ３，ｐＨ
９９第２５卷第１期 草业学报２０１６年
值为６．４７，土壤有机质２８．００ｇ／ｋｇ，全氮１．６８ｇ／ｋｇ，全磷１．４６ｇ／ｋｇ，全钾３４．５４ｇ／ｋｇ，速效磷１８．１３ｍｇ／ｋｇ，速
效钾２７０．２３ｍｇ／ｋｇ，碱解氮３５．２３ｍｇ／ｋｇ。试验地于２００７年开始进行保护性耕作研究，每年的耕作处理保持一
致，但作物套作模式不同，最初的３年分别采用“小麦／玉米／红薯（犘犪犮犺狔狉犺犻狕狌狊犲狉狅狊狌狊）”、“马铃薯（犛狅犾犪狀狌犿狋狌
犫犲狉狅狊狌犿）／玉米／甘薯（犇犻狅狊犮狅狉犲犪犲狊犮狌犾犲狀狋犪）”套作模式，从２０１０年开始采用“小麦／玉米／大豆”套作模式。
１．２ 试验设计
试验设置２个处理，传统耕作（ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｔｉｌａｇｅ，Ｔ）和传统耕作＋秸秆覆盖（ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｔｉｌａｇｅ＋ｓｔｒａｗｍｕｌｃ
ｈｉｎｇ，ＴＳ）。ＴＳ具体操作为在传统耕作下分别于小麦和玉米收获后将其秸秆人工截成１０ｃｍ左右，整个试验期
均匀覆盖于小区内，每小区覆盖秸秆４２．７ｋｇ（折合２４０００ｋｇ／ｈｍ２）。每个小区的面积为８．０ｍ×３．６ｍ，均分四
厢，每厢两个条带。田间管理措施同常规。供试作物小麦为糯麦一号，播种量９０ｋｇ／ｈｍ２，玉米为西单一号，移栽
密度８８９３３株／ｈｍ２，大豆为渝豆一号，播种量１１５ｋｇ／ｈｍ２。小麦采取撬窝点播，每条带３行，每行１７窝，各处理
均施过磷酸钙３９０ｋｇ／ｈｍ２（含Ｐ２Ｏ５１４％）、尿素１５２ｋｇ／ｈｍ２（含Ｎ４６．６７％，全文同），作为基肥在播种的同时施
入。玉米生育期各处理均施复合肥１４８ｋｇ／ｈｍ２（含Ｎ３０％、Ｐ２Ｏ５５％、Ｋ２Ｏ５％，全文同），尿素７４ｋｇ／ｈｍ２，作为
基肥在移栽玉米时施入。玉米采用育苗移栽，每条带两行，每行８窝，每窝２株，总计每小区１２８株。大豆实行撬
窝点播，每条带３行，每行１２窝，各处理均施复合肥３００ｋｇ／ｈｍ２。
“小麦／玉米／大豆”三熟复种轮作模式周期为１年：小麦１１月中旬种植，５月中旬收获；玉米３月下旬育苗４
月初移栽，８月初收获；大豆５月中旬种植，１０月下旬收获。其中大豆播种在原先种植小麦的条带，该条带被命名
为小麦－大豆条带，简称ｗｓ条带。种植玉米的条带在玉米移栽前和收获后均空闲，被命名为空地－玉米－空地
条带，简称ｋｃｋ条带。本研究先按照小麦、玉米、大豆３种作物分析土壤团聚体及有机碳含量对不同作物的响
应，再从整体上以ｗｓ条带和ｋｃｋ条带分析传统耕作和传统耕作＋秸秆覆盖不同耕作方式下土壤团聚体及有
机碳的年际变化量并估算土壤固碳潜力。试验时间为２０１２０４０４到２０１３０４２５。
１．３ 样品采集
按照五点法（即先确定对角线的中点为中心取样点，再在对角线上选择４个与中心点距离相等的点作为样
点）分别于小麦、玉米和大豆播种前和收获后采集不同作物种植条带０～５ｃｍ、５～１０ｃｍ土层的土壤样品，试验
结束后按照五点法采集０～５ｃｍ、５～１０ｃｍ、１０～２０ｃｍ土层的土壤样品，重复３次，总共８１个土样。在采集和运
输过程中尽量减少对土样的扰动，以免破坏土壤团聚体结构。土样带回实验室后按照自然裂痕轻轻掰成１０～１２
ｍｍ直径的小样块，混匀，风干，室温下保存。
１．４ 指标测定
团聚体分级采用湿筛法［１２］。称取１００ｇ风干土样置于铝盒中，从边缘缓缓加入１０ｍＬ去离子水后放在４℃
冰箱中平衡过夜。将回湿后的土样在去离子水中浸泡５ｍｉｎ，然后置于２，０．２５和０．０５３ｍｍ的套筛上，在水中手
动振荡２ｍｉｎ，幅度３ｃｍ，振动过程中保证最顶部的筛子不能露出水面。振荡后将留在各级筛子上的土壤无损的
洗入铝盒，６０℃下烘干后称重。其中＞０．２５ｍｍ粒径的团聚体为水稳性大团聚体，＜０．２５ｍｍ粒径的团聚体为
水稳性微团聚体［１３］。大团聚体结合态是相对不稳定的活性碳组分，而微团聚体属于形成年代较老，性质较稳定
的惰性碳组分［１４］。土壤团聚体平均重量直径（ｍｅａｎｗｅｉｇｈｔｄｉａｍｅｔｅｒ，ＭＷＤ）、几何平均直径（ｇｅｏｍｅｔｒｉｃｍｅａｎｄｉ
ａｍｅｔｅｒ，ＧＭＤ）、土壤团聚体有机碳贡献的计算详见参考文献［１０］。
将分级后的土样按不同粒径粉碎后过０．２５ｍｍ筛子，未分级的本土样按照四分法粉碎过０．２５ｍｍ筛，用岛
津ＴＯＣ分析仪测定本土和不同粒径土壤团聚体的有机碳含量，后者乘以各自所占土壤百分比得出各团聚体碳
含量。经测定本试验地的土壤ｐＨ值低于６．５，偏酸性，无机碳含量忽略不计，全碳即为有机碳含量。
１．５ 数据分析
所有数据处理均在ＳＰＳＳ１３．０和Ｅｘｃｅｌ２００３中进行。
土壤固碳量估算公式［１５］：土壤碳密度ＤＳＯＣ＝ＳＯＣ×ＢＤ×Ｈ×１０
００１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１６） Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．１
式中，ＤＳＯＣ为土壤碳密度（ｔＣ／ｈｍ２）；ＳＯＣ为土壤有机碳含量（ｇＣ／ｋｇ）；ＢＤ为耕层土壤容重（ｇ／ｃｍ３）；Ｈ为土
层深度，取２０ｃｍ。
土壤固碳潜力＝土壤碳库的饱和水平－土壤碳密度
土壤碳库的饱和水平采用王成己等［１６］、郑聚锋等［１７］的估算方法，即在现有的农田管理及耕作措施下土壤当
前有机碳水平与秸秆还田的保护性耕作下有机碳的平均值的差距，认定是农田土壤固碳的理论饱和限。
团聚体质量分数为各粒径土壤质量占总土壤质量的百分比。
有机碳贡献＝各粒径土壤有机碳含量×相对应的质量分数／本土有机碳含量［６，１８］
团聚体质量分数变化率＝（年末团聚体质量分数－年初团聚体质量分数）／年初团聚体质量分数
土壤有机碳含量变化率＝（年末土壤有机碳含量－年初土壤有机碳含量）／年初土壤有机碳含量
２ 结果与分析
２．１ 不同作物和秸秆覆盖对土壤团聚体结构和有机碳含量的影响
２．１．１ 不同作物和秸秆覆盖对土壤团聚体结构的影响 从团聚体的质量分数来看，小麦、玉米和大豆种植后
土壤团聚体结构发生了变化（图１）。其中作为Ｃ３ 作物的小麦和大豆种植带差异不大，在０～５ｃｍ和５～１０ｃｍ
土层表现出一致的规律：＞２ｍｍ团聚体质量分数在７０％以上，２～０．２５ｍｍ团聚体质量分数均小于２０％，其余
粒径下的团聚体质量分数在５％以下。而玉米缩小了各粒径团聚体质量百分比的差距，从大到小粒径（＞２ｍｍ、
２～０．２５ｍｍ、０．２５～０．０５３ｍｍ和＜０．０５３ｍｍ）的团聚体质量分数依次为５８．０９％，２４．６２％，８．６３％和８．６７％。
水稳性大团聚体（＞０．２５ｍｍ粒径）含量在小麦和大豆种植后高达９０％左右，玉米种植后约为８０％。显著性检
验结果显示，水稳性大团聚体含量达到了显著水平（犘＜０．０５），大小排序依次为小麦、大豆和玉米；小麦和大豆种
植带的土壤水稳性微团聚体含量差异不显著，且显著地低于玉米种植带，因此种植玉米有利于土壤水稳性微团聚
体的形成。＞２ｍｍ粒径团聚体含量因传统耕作和秸秆覆盖不同处理而异，在小麦和大豆条带秸秆覆盖减少了
＞２ｍｍ粒径的团聚体含量。说明耕作处理对土壤团聚体的影响还受到作物的影响。通过相关分析，＞２ｍｍ
粒径与２～０．２５ｍｍ粒径的团聚体含量此消彼长，存在显著的负相关关系（狉＝－０．９９１，犘＜０．０５），从图２可以看
出３种作物的水稳性大团聚体之间呈线性函数关系。
图１ 土壤团聚体不同粒径的质量分数对农作物和耕作措施的响应
犉犻犵．１ 犚犲狊狆狅狀狊犲狅犳狊狅犻犾犪犵犵狉犲犵犪狋犲犿犪狊狊犳狉犪犮狋犻狅狀犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋狆犪狉狋犻犮犾犲狊犻狕犲狅犳犮狉狅狆狊犪狀犱狋犻犾犪犵犲犿犲犪狊狌狉犲狊
不同字母表示作物间差异显著（犘＜０．０５）。Ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｏｗｅｒｃａｓｅｌｅｔｔｅｒｓｍｅａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｍｏｎｇｃｒｏｐｓ（犘＜０．０５）．
２．１．２ 不同作物和秸秆覆盖对土壤团聚体碳含量的影响 从团聚体有机碳含量角度分析，秸秆覆盖显著提高
了土壤０～５ｃｍ和５～１０ｃｍ土层的土壤本土及各个粒径中的有机碳含量（表１）。土壤本土和不同粒径有机碳
表现一致的土壤表聚现象，０～５ｃｍ土层中的有机碳含量均高于５～１０ｃｍ土层。在２个处理下本土有机碳含量
在０～５ｃｍ土层达到了显著性差异（犘＜０．０５），大小排序依次为玉米、小麦和大豆，而在５～１０ｃｍ土层秸秆覆盖
１０１第２５卷第１期 草业学报２０１６年
处理仍然呈现类似的规律，传统耕作处理下３种作物
图２ ＞２犿犿与２～０．２５犿犿土壤团聚体粒径含量的关系
犉犻犵．２ 犚犲犾犪狋犻狅狀狊犺犻狆狅犳狋犺犲犮狅狀狋犲狀狋狅犳狊狅犻犾狑犪狋犲狉狊狋犪犫犾犲
犪犵犵狉犲犵犪狋犲狊犻狀＞２犿犿犪狀犱２－０．２５犿犿
种植带土壤本土有机碳含量差异不显著。团聚体分级
后各粒径团聚体有机碳含量大小排序依然为玉米、小
麦和大豆。因＞２ｍｍ粒径的团聚体质量分数最高，
故本土有机碳含量与＞２ｍｍ粒径团聚体有机碳含量
接近，该粒径团聚体的有机碳贡献最大。２～０．２５ｍｍ
粒径团聚体的有机碳含量最高，而水稳性微团聚体的
两个粒径团聚体有机碳含量相差不大。说明有机碳含
量在团聚体中的分布规律不受种植作物和耕作方式的
影响。玉米带土壤有机碳含量和不同粒径团聚体有机
碳含量均显著高于小麦带和大豆带，这可能跟玉米根
系生物量较大有关。
表１ 土壤团聚体有机碳含量对农作物和耕作措施的响应
犜犪犫犾犲１ 犚犲狊狆狅狀狊犲狅犳狊狅犻犾犪犵犵狉犲犵犪狋犲狅狉犵犪狀犻犮犮犪狉犫狅狀犮狅狀狋犲狀狋犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋狆犪狉狋犻犮犾犲狊犻狕犲狅犳犮狉狅狆狊犪狀犱狋犻犾犪犵犲犿犲犪狊狌狉犲狊
作物
Ｃｒｏｐ
土层
Ｓｏｉｌ
ｌａｙｅｒ
（ｃｍ）
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
本土有机
碳含量
Ｉｎｉｔｉａｌｓｏｉｌ
ｏｒｇａｎｉｃ
ｃａｒｂｏｎ
ｃｏｎｔｅｎｔ
（ｇ／ｋｇ）
团聚体粒径Ａｇｇｒｅｇａｔｅｓｉｚｅ
＞２ｍｍ
有机碳含量
Ｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃ
ｃａｒｂｏｎ
ｃｏｎｔｅｎｔ
（ｇ／ｋｇ）
有机碳贡献
Ｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃ
ｃａｒｂｏｎ
ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
（％）
２～０．２５ｍｍ
有机碳含量
Ｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃ
ｃａｒｂｏｎ
ｃｏｎｔｅｎｔ
（ｇ／ｋｇ）
有机碳贡献
Ｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃ
ｃａｒｂｏｎ
ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
（％）
０．２５～０．０５３ｍｍ
有机碳含量
Ｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃ
ｃａｒｂｏｎ
ｃｏｎｔｅｎｔ
（ｇ／ｋｇ）
有机碳贡献
Ｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃ
ｃａｒｂｏｎ
ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
（％）
＜０．０５３ｍｍ
有机碳含量
Ｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃ
ｃａｒｂｏｎ
ｃｏｎｔｅｎｔ
（ｇ／ｋｇ）
有机碳贡献
Ｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃ
ｃａｒｂｏｎ
ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
（％）
小麦
Ｗｉｎｔｅｒ
ｗｈｅａｔ
０～５ Ｔ １０．５１ｂ ９．７９ｃ ８１．０５ａ １０．８２ｂ ６．１３ｃ ７．１７ｂ ２．０６ｃ ６．１６ｂ ２．３４ｃ
ＴＳ １２．１９ｂ １１．５３ｂ ７９．８４ａ １３．９４ｂ ６．８０ｃ ８．０８ｂ ２．２４ｃ ７．３４ｂ ２．０３ｃ
５～１０ Ｔ １０．３４ａ ９．３２ｂ ７４．０３ａ １０．３８ｂ １０．７６ｃ ７．１６ｂ ２．４４ｃ ６．０４ｂ ２．１３ｃ
ＴＳ １２．００ｂ １１．６５ｂ ７７．３９ａ １３．６０ｂ １４．８８ｃ ８．７２ａ ２．０８ｃ ７．４６ｂ ２．６７ｃ
玉米
Ｃｏｒｎ
０～５ Ｔ １１．６４ａ １１．６１ａ ５４．７０ｂ １３．５０ａ ２９．６０ａ ８．８２ａ ６．８６ａ ７．４５ａ ６．７８ａ
ＴＳ １３．１８ａ １４．５３ａ ５９．５７ｂ １６．３０ａ ３２．８７ａ ９．２８ａ ８．６９ａ ８．６２ａ ４．５９ａ
５～１０ Ｔ ９．９４ａ １０．３３ａ ６２．５１ｂ １１．７４ａ ２９．４２ａ ７．６５ａ ４．７７ａ ６．８４ａ ６．０４ａ
ＴＳ １２．４２ａ １２．０６ａ ６１．５０ｂ １３．８７ａ ２３．９９ａ ８．８７ａ ４．９４ａ ８．０１ａ ５．３３ａ
大豆
Ｓｏｙｂｅａｎ
０～５ Ｔ １０．００ｃ １０．０９ｂ ７６．７０ａ １０．４４ｃ １４．６０ｂ ６．７４ｃ ３．５１ｂ ５．９３ｃ ２．８６ｂ
ＴＳ １１．７５ｃ １１．２６ｃ ６８．４５ａ １３．６０ｃ １９．４３ｂ ７．７０ｃ ３．９４ｂ ７．４８ｂ ３．６７ｂ
５～１０ Ｔ ９．３０ａ ８．６２ｃ ７５．３４ａ １０．０２ｃ １１．４１ｂ ６．２３ｃ ２．５７ｂ ５．７６ｃ ２．６７ｂ
ＴＳ １０．２６ｃ １１．３９ｃ ８４．０２ａ １１．５８ｃ １７．３１ｂ ７．１３ｂ ２．９３ｂ ６．２５ｃ ２．８９ｂ
注：同列不同字母表示作物间差异显著（犘＜０．０５）。
Ｎｏｔｅ：Ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｏｗｅｒｃａｓｅｌｅｔｔｅｒｓｉｎｓａｍｅｃｏｌｕｍｎｍｅａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｍｏｎｇｃｒｏｐｓ（犘＜０．０５）．
综上分析，土壤团聚体结构与碳含量分别受到了作物类型、耕作措施和土层的多重影响，表２列出了三因素
方差分析的结果。从中不难看出，作物类型对土壤团聚体平均重量直径、几何平均直径以及本土和各粒径团聚体
碳含量的影响均达到了显著水平，除了ＧＭＤ外耕作措施对其余指标的影响也达到了显著水平，土层对＞２ｍｍ
的大团聚体和＜０．０５３ｍｍ的小团聚体的影响不显著。＞２ｍｍ的大团聚体不受３个因素的交互影响，只受到作
物类型和耕作措施的单方面影响。说明不同作物和秸秆覆盖同时影响了土壤团聚体的结构和碳含量，而两个因
素的交互作用对＞２ｍｍ的团聚体没有影响。
２０１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１６） Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．１
本研究中传统耕作下本土有机碳变化量（狔）与２～０．２５ｍｍ的团聚体有机碳变化量（狓）存在显著的正相关
关系，狉＝０．９８２，犘＜０．０５。曲线拟合表现为线性关系，方程式为狔＝０．８６５狓－１．１６２（犚２＝０．９６４，犘＜０．０５，狀＝
８），说明了在目前的种植模式下传统耕作中的土壤有机碳还有很大的增长潜力，其团聚体有机碳暂时不受本土有
机碳含量的增长限制。但是在秸秆覆盖处理下二者表现为抛物线函数关系（狔＝－１．９７９狓２＋１．２５９狓＋１．６０５，
犚２＝１．０００，犘＜０．０１，狀＝８）。
２．２ 不同作物和秸秆覆盖对土壤团聚体年际变化的影响
２．２．１ 土壤团聚体分布特征 经过一年的不同耕作方式处理后，ｗｓ条带和ｋｃｋ条带土壤团聚体结构的变
化见图３。在ｗｓ条带（图３Ａ），＞２ｍｍ粒径团聚体含量增加，其他粒径团聚体均减少，且增减幅度只在０～５
ｃｍ土层表现一致性，不同处理的影响不显著。在ｋｃｋ条带（图３Ｂ），秸秆覆盖显著增加了０～５ｃｍ土层＞２ｍｍ
粒径团聚体，但是表层水稳性大团聚体却减少。在５～１０ｃｍ土层，秸秆覆盖增加了水稳性大团聚体的含量。
表２ 作物类型、耕作措施和土层对土壤团聚体结构及碳含量的三因素方差分析
犜犪犫犾犲２ 犞犪狉犻犪狀犮犲犪狀犪犾狔狊犻狊狅犳狊狋狉狌犮狋狌狉犲犪狀犱狅狉犵犪狀犻犮犮犪狉犫狅狀犮狅狀狋犲狀狋狅犳狊狅犻犾犪犵犵狉犲犵犪狋犲狊
犻狀犳犾狌犲狀犮犲犱犫狔犮狉狅狆狊，狋犻犾犪犵犲狋狉犲犪狋犿犲狀狋狊犪狀犱狊狅犻犾犾犪狔犲狉狊
影响
因素
Ｆａｃｔｏｒｓ
平均
重量
直径
ＭＷＤ
几何
平均
直径
ＧＭＤ
本土有机
碳含量
Ｉｎｉｔｉａｌｓｏｉｌ
ｏｒｇａｎｉｃ
ｃａｒｂｏｎ
ｃｏｎｔｅｎｔ
团聚体粒径Ａｇｇｒｅｇａｔｅｓｉｚｅ
＞２ｍｍ
有机碳含量
Ｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃ
ｃａｒｂｏｎ
ｃｏｎｔｅｎｔ
有机碳贡献
Ｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃ
ｃａｒｂｏｎ
ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
２～０．２５ｍｍ
有机碳含量
Ｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃ
ｃａｒｂｏｎ
ｃｏｎｔｅｎｔ
有机碳贡献
Ｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃ
ｃａｒｂｏｎ
ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
０．２５～０．０５３ｍｍ
有机碳含量
Ｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃ
ｃａｒｂｏｎ
ｃｏｎｔｅｎｔ
有机碳贡献
Ｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃ
ｃａｒｂｏｎ
ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
＜０．０５３ｍｍ
有机碳含量
Ｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃ
ｃａｒｂｏｎ
ｃｏｎｔｅｎｔ
有机碳贡献
Ｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃ
ｃａｒｂｏｎ
ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
Ｃ ０．０００ ０．０００ ０．０００ ０．００４ ０．０００ ０．０００ ０．０００ ０．０００ ０．０００ ０．０００ ０．０００
Ｔ ０．０００ ０．４２２ ０．０００ ０．０００ ０．０００ ０．０００ ０．０００ ０．０００ ０．０００ ０．０００ ０．０２９
Ｓ ０．０００ ０．００１ ０．０００ ０．６４１ ０．７１６ ０．０００ ０．０００ ０．０００ ０．０００ ０．９５９ ０．８７５
ＣＴ ０．０００ ０．００３ ０．００７ ０．６７２ ０．３２６ ０．０００ ０．０００ ０．００６ ０．０００ ０．０００ ０．０００
ＣＳ ０．０００ ０．００１ ０．０００ ０．４４１ ０．０８０ ０．０００ ０．０００ ０．０００ ０．０００ ０．０００ ０．０００
ＴＳ ０．０１９ ０．１１２ ０．７７９ ０．１５２ ０．５２６ ０．０００ ０．０００ ０．０００ ０．０００ ０．０４２ ０．００４
Ｃ：作物类型Ｃｒｏｐｓ；Ｔ：耕作措施Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ；Ｓ：土层Ｓｏｉｌｌａｙｅｒ．
图３ 土壤团聚体质量分数变化率
犉犻犵．３ 犆犺犪狀犵犲狉犪狋犲狅犳狊狅犻犾犪犵犵狉犲犵犪狋犲犿犪狊狊犳狉犪犮狋犻狅狀
Ａ：小麦－大豆条带（ｗｓ条带）Ｗｈｅａｔｓｏｙｂｅａｎｂｅｌｔ，Ｂ：空地－玉米－空地条带（ｋｃｋ条带）Ｂａｒｅｓｐａｃｅｃｏｒｎｂａｒｅｓｐａｃｅｂｅｌｔ．下同 Ｔｈｅｓａｍｅｂｅｌｏｗ．
２．２．２ 土壤团聚体有机碳含量变化 土壤本土和团聚体有机碳含量的变化见图４。在ｗｓ条带（图４Ａ），本
土有机碳含量的变化率均为正值，说明传统耕作和秸秆覆盖有助于本土有机碳含量的增加。与对照相比，秸秆覆
３０１第２５卷第１期 草业学报２０１６年
盖显著增加了水稳性大团聚体有机碳含量，且增加了各土层本土及不同粒径的土壤有机碳含量，对５～１０ｃｍ土
层有机碳增加幅度略大。表明５～１０ｃｍ土层团聚体有机碳受秸秆覆盖的影响较大。在ｋｃｋ条带（图４Ｂ），与
ｗｓ条带相似，秸秆覆盖亦有助于增加水稳性大团聚体有机碳含量。但是本土有机碳含量仅在秸秆覆盖的０～５
ｃｍ土层增加，其余均减少。与对照相比，秸秆覆盖可以减轻土壤本土有机碳和不同粒径有机碳含量降低的趋势。
结果表明在耕作处理保持一致的情况下，土壤团聚体有机碳变化对农作物的响应不同。
传统耕作方式下土壤有机碳含量发生了较大幅度的变化（不同条带趋势相反），土壤有机碳含量增加是因为
此时土壤有机碳未达到饱和状态，而传统耕作方式之所以增加了土壤有机碳，是因为作物收获后残留的根系等有
机质增加了土壤中碳的输入，土壤有机碳表现出较明显的增长，特别是５～１０ｃｍ土层，增加了１０％左右，正是
５～１０ｃｍ处的作物根系量最多导致；秸秆覆盖下土壤有机碳含量年初的基数较高，其变化幅度没有传统耕作下
的明显。传统耕作方式下小麦－大豆条带和玉米条带土壤有机碳含量变化趋势相反，可能是因为在长期的不同
作物种植下，不同条带的土壤固碳现状和固碳潜力不一致，小麦－大豆条带每年耕作２次，玉米条带只耕作１次，
玉米条带因为较少的耕作可能更早地表现出土壤碳饱和。
图４ 土壤团聚体有机碳含量变化率
犉犻犵．４ 犆犺犪狀犵犲狉犪狋犲狅犳狊狅犻犾犪犵犵狉犲犵犪狋犲狅狉犵犪狀犻犮犮犪狉犫狅狀犮狅狀狋犲狀狋
２．３ 不同作物和秸秆覆盖对土壤团聚体碳饱和值的
图５ 土壤本土及不同粒径团聚体的固碳潜力
犉犻犵．５ 犜犺犲狆狅狋犲狀狋犻犪犾狅犳狊狅犻犾犮犪狉犫狅狀狊犲狇狌犲狊狋狉犪狋犻狅狀狅犳犻狀犻狋犻犪犾
狊狅犻犾犪狀犱犪犵犵狉犲犵犪狋犲狊狑犻狋犺犱犻犳犳犲狉犲狀狋狆犪狉狋犻犮犾犲狊犻狕犲狊
影响
假设秸秆还田的保护性耕作是固定和稳定农田土
壤有机碳的最优方式［１９］，初步估算农田土壤固碳的理
论饱和限值，即秸秆覆盖与传统耕作下有机碳储量的
差值。从图５中可以看出ｋｃｋ条带的土壤固碳潜力
显著大于 ｗｓ条带，ｗｓ条带中本土有机碳储量在
２６３１．２７ｔＣ／ｈｍ２ 的现有基础上还有３４１．９６ｔＣ／ｈｍ２
的增加空间，而ｋｃｋ条带中本土有机碳固碳现状为
２４２７．３７ｔＣ／ｈｍ２，固碳潜力高达８５２．９８ｔＣ／ｈｍ２。结
果表明通过秸秆还田提高土壤固碳潜力外，合理安排
农作物也有助于提高土壤的固碳能力。土壤固碳潜力
主要由水稳性大团聚体的固碳能力决定，图５显示，＞０．２５ｍｍ粒径团聚体有机碳储量还有大约一倍的上升空
间，因此水稳性大团聚体更易受到耕作措施和种植作物的影响，水稳性大团聚体的有机碳活性较大，更新周期较
短。
３ 讨论
３．１ 土壤团聚体结构的影响因素
以往研究表明，保护性耕作措施有利于恢复土壤表层的结构稳定，增加水稳性大团聚体及其结构稳定性，改
４０１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１６） Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．１
善土壤结构［１９］，频繁的耕作使大团聚体的下降最为明显［２０］。最近有研究认为单独的耕作和不足量秸秆残留不
会影响土壤有机碳含量，少耕亦没有提高土壤团聚体碳的物理保护能力［２１］。本研究中耕作措施对土壤团聚体的
影响显著，秸秆覆盖显著增加了水稳性大团聚体有机碳含量，且增加了各土层本土及不同粒径的土壤有机碳含
量，其中５～１０ｃｍ土层团聚体有机碳受秸秆覆盖的影响较大，说明足量的秸秆覆盖在保护性耕作中是有利于土
壤团聚体有机碳含量增加的。
水稳性大团聚体含量在３种作物中的大小排序依次为小麦、大豆和玉米；小麦和大豆种植带的土壤水稳性微
团聚体含量显著地低于玉米种植带，所以说种植玉米有利于土壤水稳性微团聚体的形成。这跟以往的研究结论
一致，作物类型和根系属性在不同程度上影响土壤团聚体的形成［８９，２２］，不同作物根系分泌物组成和根际微生物
的种类不同导致其对土壤水稳性团聚体稳定性的效果不同［２３］。
根据团聚体胚胎发育模型，将团聚体分为两个等级，其中＞０．２５ｍｍ 粒径的团聚体为水稳性大团聚体，
＜０．２５ｍｍ粒径的团聚体为水稳性微团聚体。大团聚体结合态是相对不稳定的活性碳组分，而微团聚体属于形
成年代较老，性质较稳定的惰性碳组分。本研究初步分析表明，在西南紫色土丘陵地区小麦、玉米和大豆对土壤
团聚体稳定的影响不同，种植玉米增强了土壤团聚体碳的稳定性。而在土壤团聚体年际变化分析中，秸秆覆盖增
加了玉米条带在５～１０ｃｍ土层水稳性大团聚体的含量，大团聚体是形成微团聚体的前提，说明秸秆覆盖措施有
助于土壤团聚体结构的稳定性。
３．２ 土壤团聚体对土壤有机碳的影响
研究认为有机碳的团聚体物理保护在有机碳积累中有重要的意义［２４］，团聚体保护能力或容量是土壤固碳的
自然潜力的物理基础［２５］。免耕相比传统耕作来说增强了土壤团聚体的物理保护碳含量［２６］，且免耕与高输入的
作物种植系统相结合时更有利于土壤固碳，前者降低了土壤有机碳的矿化作用，后者主要从土壤碳的输入角度提
高了土壤碳含量［２７］。本研究中玉米种植带比小麦－大豆种植带具有更高的输入，玉米带土壤碳明显高于小麦－
大豆带。有学者在对水稻土的研究中发现新碳主要分配在２～０．２ｍｍ粗团聚体中，且团聚体的保护作用存在饱
和限，团聚体保护的碳不会随着本土碳含量的增加而持续增加［２８］。本研究中传统耕作下本土有机碳变化量与
２～０．２５ｍｍ的团聚体有机碳变化量存在显著的正相关关系，曲线拟合表现为线性关系，说明了在目前的种植模
式下传统耕作中的土壤有机碳还有很大的增长潜力，其团聚体有机碳暂时不受本土有机碳含量的增长限制。但
是在秸秆覆盖处理下二者表现为抛物线函数关系，进一步验证了团聚体碳含量存在理论饱和限值。
４ 结论
在西南“旱三熟”种植模式下，不同农作物对土壤团聚体的分布特征影响不同，小麦、大豆种植带的土壤水稳
性大团聚体含量达９０％以上，而玉米带只有８０％，且玉米种植带的土壤不同粒径团聚体含量差距明显小于小麦
和大豆种植带，说明种植玉米有利于土壤水稳性微团聚体的形成，进而促进土壤有机碳的稳定。２～０．２５ｍｍ粒
径团聚体的有机碳含量最高，而水稳性微团聚体的两个粒径团聚体有机碳含量相差不大，有机碳含量在团聚体中
的分布规律不受种植作物和耕作方式的影响。秸秆覆盖显著提高了０～５ｃｍ和５～１０ｃｍ土层的本土及各个粒
径中的有机碳含量，且５～１０ｃｍ土层团聚体有机碳受秸秆覆盖的影响较大。土壤固碳潜力的估算结果表明玉米
条带的固碳潜力显著高于小麦－大豆条带，充分说明了土壤固碳潜力受到耕作措施和作物类型的双重影响。因
此，在西南“旱三熟”地区，除了加大秸秆覆盖面积提高土壤固碳外，将玉米纳入到种植模式中将有利于土壤的固
碳作用。
犚犲犳犲狉犲狀犮犲狊：
［１］ ＹｏｎｇＴＷ，ＹａｎｇＷＹ，ＸｉａｎｇＤＢ，犲狋犪犾．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｗｈｅａｔ／ｍａｉｚｅ／ｓｏｙｂｅａｎａｎｄｗｈｅａｔ／ｍａｉｚｅ／ｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏｒｅｌａｙｓｔｒｉｐｉｎｔｅｒｃｒｏｐ
ｐｉｎｇｏｎｂａｃｔｅｒｉａｌｃｏｍｍｕｎｉｔｙｄｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｒｈｉｚｏｓｈｐｅｒｅｓｏｉｌａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｕｐｔａｋｅｏｆｃｒｏｐｓ．ＡｃｔａＡｇｒｏｎｏｍｉｃａＳｉｎｉｃａ，２０１２，３８（２）：
３３３３４３．
［２］ ＰｅｎｇＸＨ，ＺｈａｎｇＢ，ＺｈａｏＱＧ．Ａｒｅｖｉｅｗｏｎｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｐｏｏｌｓａｎｄｓｏｉｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ａｃｔａ
ＰｅｄｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，２００４，４１（４）：６２１８６２３１．
５０１第２５卷第１期 草业学报２０１６年
［３］ ＲｅｎＺＪ，ＬｕｏＹＪ，ＷｅｉＣＦ．Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙｏｎｆｉｅｌｄｓｏｉｌａｇｇｒｅｇａｔｅ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎｈｕｉＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，２０１１，
３９（２）：１１０１１１０５．
［４］ ＪａｓｔｒｏｗＪＤ．Ｓｏｉｌａｇｇｒｅｇａｔｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅａｃｃｒｕａｌｏｆｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅａｎｄｍｉｎｅｒａｌａｓｓｏｃｉａｔｅｄｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒ．ＳｏｉｌＢｉｏｌｏｇｙ＆Ｂｉｏ
ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１９９６，２８（４／５）：６６５６７６．
［５］ ＨｅＳＱ，ＺｈｅｎｇＺＣ．Ｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｃｈａｎｇｅａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌａｇｇｒｅｇａｔｅｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌａｎｄｕｓｅｓ．ＢｕｌｅｔｉｎｏｆＳｏｉｌａｎｄ
ＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ，２０１０，３０（１）：７１０．
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６０１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１６） Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．１
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