陳曉芬 劉 明，2 江春玉 吳 萌 賈仲君，2 李忠佩，2?

（1 土壤與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(中國科學(xué)院南京土壤研究所)，南京 210008）

（2 中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049）

土壤有機(jī)碳庫是陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大的碳庫，土壤有機(jī)碳是土壤質(zhì)量的核心，土壤中有機(jī)碳的變化影響碳素向大氣的排放，同時也影響土壤生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能［1］。土壤有機(jī)碳的礦化是土壤微生物分解同化土壤中活性有機(jī)組分完成自身代謝并釋放CO2的過程，是土壤中重要的生物化學(xué)過程，關(guān)系到養(yǎng)分元素的釋放與供應(yīng)、土壤生產(chǎn)力的維持及溫室氣體的形成等［2］。近年來，對土壤有機(jī)碳礦化規(guī)律及其機(jī)制的探索從未間斷［3-6］，是土壤、環(huán)境領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。

土壤團(tuán)聚體是土壤結(jié)構(gòu)的基本單元，也是有機(jī)碳存在的場所，良好的土壤結(jié)構(gòu)是儲存和穩(wěn)定有機(jī)碳的重要基礎(chǔ)［7］。目前，關(guān)于不同施肥［8］、利用方式［9］及耕作措施［10］等土壤管理?xiàng)l件下團(tuán)聚體中有機(jī)碳的分布特征已有大量的研究報(bào)道，也有少數(shù)研究關(guān)注團(tuán)聚體中有機(jī)碳的礦化作用。如Yu等［11］對旱作砂壤土的研究表明，好氣培養(yǎng)32 d，0.053～0.25 mm團(tuán)聚體有機(jī)碳平均礦化速率顯著低于＞0.25 mm和＜0.053 mm 團(tuán)聚體。郝瑞軍等［12］對稻麥輪作土壤的研究發(fā)現(xiàn)，好氣和淹水培養(yǎng)過程中，有機(jī)碳礦化速率在1～2 mm團(tuán)聚體中最高，在＜0.053 mm團(tuán)聚體中最低。由此可見，不同土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化變化規(guī)律結(jié)果不盡一致。表土中有90%的有機(jī)碳存在于團(tuán)聚體中［13］，全土有機(jī)碳礦化應(yīng)是不同粒級團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化的總體表現(xiàn)。研究團(tuán)聚體中有機(jī)碳的礦化特征并明確不同粒級團(tuán)聚體在全土有機(jī)碳礦化中發(fā)揮的作用，對于進(jìn)一步理解土壤碳循環(huán)的過程與機(jī)理具有重要意義。

土壤有機(jī)碳礦化影響因素較多，如土壤質(zhì)地、土壤肥力、溫度、濕度及人為管理措施等［14］。諸多因素中，溫度是影響土壤有機(jī)碳礦化的重要環(huán)境因子。多數(shù)研究認(rèn)為溫度升高可以促進(jìn)土壤有機(jī)碳的礦化［4-5,15］，但也有研究指出升溫對土壤有機(jī)碳礦化沒有影響［16］。盡管結(jié)論不統(tǒng)一，但這些對土壤有機(jī)碳礦化及其溫度敏感性的研究均是基于全土水平進(jìn)行的，溫度變化對土壤團(tuán)聚體中有機(jī)碳礦化影響的研究還極少，目前已知的有王菁等［17］采用原位培養(yǎng)試驗(yàn)研究土壤團(tuán)聚體呼吸及其對溫度變化的響應(yīng)。溫度變化對土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化作用的影響如何仍有待于進(jìn)行更多的研究和探索，以利于深入揭示土壤有機(jī)碳礦化對溫度變化的響應(yīng)和反饋機(jī)制。

水稻土是我國重要的土壤資源和主要的耕作土壤，水稻種植面積占世界水耕土壤面積的 23%，占全國耕地總面積的 25%，生產(chǎn)出中國約 44% 的糧食［18-19］。本文選擇江西鷹潭開墾自紅壤荒地耕種20年的典型紅壤性水稻土，研究不同培養(yǎng)溫度下各粒級團(tuán)聚體中有機(jī)碳礦化特征，并明確不同粒級團(tuán)聚體對土壤有機(jī)碳礦化的貢獻(xiàn)和團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化的溫度敏感性，以期為揭示土壤有機(jī)碳的礦化機(jī)制及進(jìn)一步研究土壤有機(jī)碳礦化對溫度變化的響應(yīng)提供科學(xué)參考。

1 材料與方法

1.1 供試土壤

供試土壤源于鷹潭農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站（江西省鷹潭市余江縣，116°55′E，28°15′N）的長期肥料定位試驗(yàn)田，開墾自紅壤荒地。于1990年將發(fā)育自第四紀(jì)紅色黏土的紅壤荒地平整，然后灌水種稻，種植制度為早稻-晚稻一年兩熟。有機(jī)無機(jī)肥配合施用更有利于紅壤稻田土壤培肥［20］，本研究土壤樣品取自長期肥料試驗(yàn)中的典型有機(jī)無機(jī)肥配施處理，其化肥施用量為1998年以前每季N 230 kg?hm-2，P2O568 kg?hm-2，K2O 84 kg?hm-2；1998年以后施氮量減半，磷肥和鉀肥施用量不變。同時，該處理水稻秸稈全部還田，并且每季施入833.3 kg?hm-2干豬糞用以補(bǔ)充收獲籽粒所移出的養(yǎng)分。

1.2 土壤樣品采集和團(tuán)聚體分級

2010年12月下旬，晚稻收獲后的冬閑時節(jié)，于3個田間重復(fù)小區(qū)內(nèi)每個小區(qū)隨機(jī)選取5個點(diǎn)，采集耕層0～15 cm原狀土樣組成一個混合樣品，裝入硬質(zhì)塑料盒運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室。土樣在風(fēng)干過程中，沿其自然斷裂面掰成10 mm左右的小塊，同時挑出植物殘根和礫石等。

土壤團(tuán)聚體的分離采用濕篩法［21］。稱取100g風(fēng)干土，置于孔徑為2mm的篩子上，浸在蒸餾水中10 min，然后將土樣依次通過孔徑為1 mm、0.25 mm和0.053 mm 的篩子。團(tuán)聚體的分離通過上下移動篩子50次（2 min內(nèi)）進(jìn)行，擺幅為3cm。＜0.053 mm的團(tuán)聚體通過沉降和離心獲得。收集各級篩子上的團(tuán)聚體，然后重復(fù)以上操作，直至篩分后得到的團(tuán)聚體足夠用于有機(jī)碳礦化試驗(yàn)。

1.3 測定項(xiàng)目與方法

用濕篩法分離紅壤水稻土團(tuán)聚體，有機(jī)碳和全氮在篩分過程中并未有明顯損失［22］。全土和團(tuán)聚體的有機(jī)碳含量采用高溫外加熱重鉻酸鉀氧化-容量法測定，全氮含量用凱氏消煮法測定［23］。

調(diào)節(jié)全土（過2 mm篩）和各粒級團(tuán)聚體的含水量至土壤田間飽和持水量的60%，然后放入25℃恒溫培養(yǎng)箱中預(yù)培養(yǎng)一周以恢復(fù)微生物活性，供土壤有機(jī)碳礦化研究。

采用室內(nèi)恒溫培養(yǎng)、堿液吸收法測定培養(yǎng)過程中土壤有機(jī)碳的礦化量［24］。稱取相當(dāng)于風(fēng)干土樣20 g的預(yù)培養(yǎng)全土和團(tuán)聚體，其含水量仍調(diào)節(jié)為田間飽和持水量的60%，置于500 mL塑料培養(yǎng)瓶中平鋪在瓶底部。然后，將盛有5 mL 0.3 mol?L-1NaOH溶液的特制吸收瓶置于培養(yǎng)瓶內(nèi)用于吸收土壤呼吸產(chǎn)生的CO2。同時設(shè)置裝有相同體積NaOH溶液的培養(yǎng)瓶作為試驗(yàn)空白。將培養(yǎng)瓶加蓋密封好，分別在15℃、25℃和35℃的恒溫箱中避光培養(yǎng)。在培養(yǎng)的第1、3、5、7、14、21、28和35 天取出吸收瓶，將吸收瓶中的溶液全部洗至玻璃三角瓶中，加入2 mL 1 mol L-1的BaCl2溶液和2滴酚酞指示劑，然后用鹽酸（約0.075 mol L-1）滴定至紅色消失。根據(jù)消耗鹽酸的量計(jì)算氣體CO2-C的釋放量。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化對全土有機(jī)碳礦化的貢獻(xiàn)通過如下公式進(jìn)行計(jì)算：

某一粒級團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化對全土有機(jī)碳礦化的貢獻(xiàn)率（%）=

該粒級團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化量×該粒級團(tuán)聚體含量 /全土有機(jī)碳礦化量×100

土壤有機(jī)碳礦化溫度敏感性系數(shù)Q10，即溫度每升高10 ℃時土壤有機(jī)碳礦化速率增加的倍數(shù)。計(jì)算方法為：

式中，R為土壤有機(jī)碳礦化速率；T為培養(yǎng)溫度；a為溫度為0 ℃時的土壤凈礦化速率；b為溫度反應(yīng)系數(shù)［25］。

采用SPSS18.0軟件進(jìn)行單因素方差分析和相關(guān)性分析，顯著性水平為P＜ 0.05。用Origin 9.0 軟件進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果

2.1 團(tuán)聚體分布及其中有機(jī)碳和全氮含量的變化

＞2 mm和0.25～1 mm團(tuán)聚體占全土的比例最高，在30%左右，其次為1～2mm和0.053～0.25 mm團(tuán)聚體，約占全土的14%，＜0.053 mm團(tuán)聚體含量最低，占全土的10.6%（表1）。有機(jī)碳含量在1～2 mm團(tuán)聚體中最高，為13.16 g?kg-1，在0.053～0.25 mm 團(tuán)聚體中最低，僅為7.93 g?kg-1，前者是后者的1.66倍。全氮含量在團(tuán)聚體中的分布規(guī)律與有機(jī)碳基本一致，仍表現(xiàn)為1～2 mm 團(tuán)聚體最高（1.20 g?kg-1），0.053～0.25 mm團(tuán)聚體最低（0.78 g?kg-1），前者是后者的1.54倍。＞0.25 mm大團(tuán)聚體中有機(jī)碳和全氮含量均高于＜0.25 mm微團(tuán)聚體。全土有機(jī)碳和全氮含量略低于1～2 mm團(tuán)聚體而高于其余粒級團(tuán)聚體。不同粒級團(tuán)聚體中碳氮比為9.08～11.82，表現(xiàn)為隨團(tuán)聚體粒級減小而降低。

表1 不同粒級土壤團(tuán)聚體中有機(jī)碳和全氮含量及碳氮比Table 1 Contents of organic C and total N and C/N ratio in soil aggregates relative to particle size

2.2 團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化動態(tài)及累積礦化量

培養(yǎng)過程中土壤各粒級團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化速率隨時間的變化如圖1所示。三種培養(yǎng)溫度下，無論是全土還是團(tuán)聚體，培養(yǎng)前期有機(jī)碳礦化速率均快速下降，至培養(yǎng)第7天，土壤有機(jī)碳礦化速率分別為開始時的38.2%、53.9%和59.6%；其后有機(jī)碳礦化速率緩慢下降，直至培養(yǎng)結(jié)束時達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，此時有機(jī)碳礦化速率分別為開始時的23.3%、26.3%和31.6%。隨培養(yǎng)溫度的升高，全土和各粒級團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化速率均顯著增加。同一培養(yǎng)溫度條件下，不同粒級團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化速率之間的差異隨培養(yǎng)時間不斷變化，因此通過培養(yǎng)35d后團(tuán)聚體中有機(jī)碳累積礦化量來進(jìn)行進(jìn)一步分析和比較。

圖1 不同培養(yǎng)溫度下全土和團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化速率動態(tài)變化Fig.1 Dynamics of organic C mineralization in bulk soil and soil aggregates under incubation relative to temperature

不同粒級團(tuán)聚體之間有機(jī)碳累積礦化量的差異受培養(yǎng)溫度的影響（圖2）。15℃培養(yǎng)時，＞2 mm團(tuán)聚體有機(jī)碳累積礦化量最低，全土有機(jī)碳累積礦化量與＜2 mm團(tuán)聚體粒級相當(dāng)；25℃和35℃培養(yǎng)時，＞1 mm兩個粒級團(tuán)聚體有機(jī)碳累積礦化量最高，其次為0.25～1mm和＜0.053 mm團(tuán)聚體，0.053～0.25 mm 團(tuán)聚體最低，全土有機(jī)碳累積礦化量高于＜1 mm團(tuán)聚體但低于＞1 mm團(tuán)聚體粒級。培養(yǎng)溫度升高，全土和各粒級團(tuán)聚體有機(jī)碳累積礦化量顯著提高。培養(yǎng)溫度從15℃升高至25℃，全土有機(jī)碳累積礦化量提高142.0%，各粒級團(tuán)聚體平均提高122.9%；溫度由25℃升到35℃，全土有機(jī)碳累積礦化量提高52.3%，各粒級團(tuán)聚體平均提高55.6%。由此來看，在較低的溫度范圍內(nèi)，升溫對有機(jī)碳礦化的促進(jìn)作用更大。對于有機(jī)碳累積礦化率，不同粒級團(tuán)聚體之間及全土和團(tuán)聚體之間沒有明顯的變化規(guī)律。培養(yǎng)溫度從15℃至25℃并進(jìn)一步增至35℃，全土有機(jī)碳累積礦化率依次提高143.3%和53.0%，各粒級團(tuán)聚體則分別平均提高122.7%和56.0%。

圖2 不同培養(yǎng)溫度下全土和團(tuán)聚體有機(jī)碳累積礦化量和礦化率Fig.2 Cumulative mineralization and mineralization rate of organic C in bulk soil and soil aggregates under incubation relative to temperature

2.3 團(tuán)聚體對全土有機(jī)碳礦化的貢獻(xiàn)

三種溫度條件下，各粒級團(tuán)聚體對全土有機(jī)碳礦化貢獻(xiàn)率的總和分別為105.8%、97.1%和107.8%，表明用濕篩分離法得到的團(tuán)聚體進(jìn)行有機(jī)碳礦化研究是合理且可行的（圖3）。同一粒級團(tuán)聚體對土壤有機(jī)碳礦化貢獻(xiàn)率隨溫度的變化并未表現(xiàn)出較為明顯的規(guī)律。所有培養(yǎng)溫度下，＞2 mm和0.25～1 mm團(tuán)聚體對全土有機(jī)碳礦化的貢獻(xiàn)率最大，分別平均為34.6%和28.8%，＜0.053 mm團(tuán)聚體的貢獻(xiàn)率最小，平均為10.2%，1～2 mm和0.053～0.25 mm團(tuán)聚體對全土有機(jī)碳礦化的貢獻(xiàn)率分別平均為16.8%和13.2%。＞0.25 mm大團(tuán)聚體對全土有機(jī)碳礦化的貢獻(xiàn)率可達(dá)80.2%，而微團(tuán)聚體的貢獻(xiàn)率僅為20.4%。

2.4 團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化的溫度敏感性

圖3 不同粒級團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化對全土有機(jī)碳礦化的貢獻(xiàn)Fig.3 Contribution of soil aggregates to organic C mineralization in bulk soil relative to particle size

2.5 團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化與土壤養(yǎng)分性質(zhì)的關(guān)系

團(tuán)聚體有機(jī)碳累積礦化量和溫度敏感性系數(shù)Q10與有機(jī)碳、全氮含量和碳氮比的相關(guān)性分析結(jié)果表明，15 ℃下有機(jī)碳累積礦化量與碳氮比顯著

溫度變化對土壤有機(jī)碳礦化速率的影響多用溫度敏感性系數(shù)Q10來衡量。全土有機(jī)碳礦化的Q10值為1.75，不同粒級團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化的Q10值介于1.38～2.00之間（圖4）。其中，＞2 mm和1～2 mm團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化的Q10值最高，其次為0.25～1mm和＜0.053 mm 團(tuán)聚體，0.053～0.25 mm團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化的Q10值最低。負(fù)相關(guān)，25 ℃和35 ℃時有機(jī)碳累積礦化量與有機(jī)碳和全氮顯著或極顯著正相關(guān)（表2）。有機(jī)碳礦化溫度敏感性系數(shù)Q10與有機(jī)碳、全氮和碳氮比均呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系。

圖4 全土和團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化的溫度敏感性系數(shù)Q10Fig.4 Q10 of organic C mineralization in bulk soil and soil aggregates

表2 團(tuán)聚體有機(jī)碳累積礦化量和Q10與有機(jī)碳、全氮及碳氮比的相關(guān)性Table 2 Correlation coefficients of cumulative organic C mineralization and Q10 with organic C content, total N content and C/N ratioin soil aggregates

3 討 論

在本研究中，＞2 mm團(tuán)聚體含量為32.5%，低于在較高肥力地區(qū)建立的長期施肥試驗(yàn)［8］或同一地區(qū)高肥力［9］的紅壤性水稻土。紅壤性水稻土的大團(tuán)聚體形成主要依靠有機(jī)質(zhì)的膠結(jié)作用［26］。紅壤荒地開墾種稻并且施有機(jī)無機(jī)肥20年，有機(jī)碳和全氮的含量僅為12.6 g?kg-1和1.18 g?kg-1，而當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)水稻土有機(jī)碳和全氮的含量（0～10 cm）為20.2 g?kg-1和2.09 g?kg-1［27］。因此，較低的有機(jī)質(zhì)含量不利于較大粒級團(tuán)聚體的形成。有機(jī)碳和全氮在不同粒級團(tuán)聚體中的分布差異較大，且＞0.25 mm大團(tuán)聚較＜0.25 mm微團(tuán)聚體含有更多的有機(jī)碳和全氮，這與前人的許多報(bào)道是一致的［8,10,12］。碳氮比可以反映有機(jī)物的腐殖化程度，即有機(jī)質(zhì)的質(zhì)量，碳氮比越高，有機(jī)物的腐解程度就越低，反之亦然［28-29］。郭素春等［30］對潮土團(tuán)聚體有機(jī)碳分子結(jié)構(gòu)的研究發(fā)現(xiàn)，隨著團(tuán)聚體粒級減小，烷基碳（抗分解有機(jī)碳，容易吸附在黏粒上）與烷氧碳（最容易分解的有機(jī)碳）的比值逐漸提高，且與碳氮比呈顯著負(fù)相關(guān)。本研究中，團(tuán)聚體的碳氮比表現(xiàn)為隨粒級的減小而降低，表明小粒級團(tuán)聚體中的有機(jī)質(zhì)腐解程度較高，更難被微生物分解利用，而大團(tuán)聚體則與之相反。

土壤有機(jī)碳礦化速率的大小表示有機(jī)碳分解的快慢程度，其隨時間的變化趨勢與有機(jī)碳組成的變化密切相關(guān)［3］。培養(yǎng)前期，土壤中的活性有機(jī)碳較多，被微生物分解利用后釋放出大量的CO2，有機(jī)碳礦化速率較高；隨著培養(yǎng)時間的延長，土壤中的活性碳庫被消耗，微生物開始利用緩效性碳庫，可利用的有效碳源逐漸減少，導(dǎo)致有機(jī)碳礦化速率減慢并最終趨于平穩(wěn)。這種有機(jī)碳分解先快后慢的變化特征在全土有機(jī)碳礦化研究中均有報(bào)道［3-6］，本研究中，團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化也表現(xiàn)出同樣的趨勢，反映出團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化（部分）與全土有機(jī)碳礦化（整體）變化規(guī)律上的一致性。

土壤中微生物可利用底物的含量是影響有機(jī)碳礦化的重要決定因素，不同粒級團(tuán)聚體有機(jī)碳累積礦化量受有機(jī)碳和全氮含量的影響。25℃和35℃培養(yǎng)時，不同粒級團(tuán)聚體中有機(jī)碳累積礦化量的差異與有機(jī)碳和全氮的分布近似，相關(guān)性分析也表明團(tuán)聚體有機(jī)碳累積礦化量與有機(jī)碳和全氮顯著或極顯著正相關(guān)。吳萌等［6］對不同類型水稻土有機(jī)碳礦化的研究也發(fā)現(xiàn)，有機(jī)碳累積礦化量與有機(jī)碳和全氮密切相關(guān)。然而，15 ℃培養(yǎng)時團(tuán)聚體有機(jī)碳累積礦化量與有機(jī)碳和全氮含量并無顯著關(guān)聯(lián)，這可能是由于在供試土壤較低的肥力水平下，團(tuán)聚體中微生物活性易受低溫環(huán)境抑制，團(tuán)聚體提供的有效碳源已經(jīng)超過微生物活動的需求。作為全土有機(jī)碳礦化的一部分，某一粒級團(tuán)聚體含量及其中有機(jī)碳累積礦化量決定著其在有機(jī)碳礦化中發(fā)揮的作用［12］。本研究中，＞2 mm和0.25～1 mm團(tuán)聚體含量最高，且其中有機(jī)碳累積礦化量也不低，因此對全土有機(jī)碳礦化的貢獻(xiàn)率最大。＞0.25 mm大團(tuán)聚體對全土有機(jī)碳礦化的貢獻(xiàn)率平均為80.2%，約是＜0.25 mm微團(tuán)聚體的4倍，在全土有機(jī)碳礦化中發(fā)揮主導(dǎo)作用，這也更進(jìn)一步證明了紅壤性水稻土中大團(tuán)聚體是有機(jī)碳的主要載體［22,29］。

隨培養(yǎng)溫度升高，全土和各粒級團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化速率、累積礦化量和礦化率均顯著增加。這一方面是由于一定程度的溫度升高對微生物生長和繁殖有利，微生物活性提高［31］。另一方面，一定溫度范圍內(nèi)，升溫使得參與有機(jī)質(zhì)分解的土壤酶活性增強(qiáng)［32］。研究表明，溫度由25℃增加至30 ℃，與土壤有機(jī)碳轉(zhuǎn)化密切相關(guān)的轉(zhuǎn)化酶、纖維素酶、淀粉酶和蛋白酶活性均增加，且轉(zhuǎn)化酶的溫度敏感性最大［33］。因此，在適度的溫度范圍內(nèi)，隨全土和團(tuán)聚體中土壤微生物和酶活性的增加，有機(jī)碳分解過程加劇，礦化作用增強(qiáng)。

Q10值反映土壤有機(jī)碳礦化速率對溫度的敏感性。湖南省三個長期定位施肥監(jiān)測點(diǎn)水稻土的Q10值變化范圍為1.01～1.53［4］，三種不同黏粒含量的水稻土（砂壤土、壤黏土、粉黏土）Q10值為1.92～2.37［34］。江蘇句容稻麥輪作的典型潴育、潛育、淹育水稻土的Q10值則為1.48～2.88［35］。本研究中，江西鷹潭開墾自紅壤荒地水稻土全土的Q10值為1.75，團(tuán)聚體的Q10值為1.38～2.00，在已有報(bào)道的水稻土有機(jī)碳礦化溫度敏感性范圍之內(nèi)。

理論上，當(dāng)土壤有機(jī)質(zhì)含量越高，有機(jī)碳礦化速率越大時，有機(jī)碳礦化的溫度敏感性應(yīng)該越低［36-37］，但目前關(guān)于土壤有機(jī)碳礦化溫度敏感性系數(shù)Q10與有機(jī)碳關(guān)系的研究結(jié)果并非如此。有研究發(fā)現(xiàn)土壤有機(jī)碳礦化的Q10值與有機(jī)質(zhì)數(shù)量大小并不存在對應(yīng)關(guān)系［5］，而有的研究卻指出Q10值與土壤有機(jī)碳及碳組分（易氧化有機(jī)碳、胡敏酸碳和富里酸碳）呈顯著正相關(guān)［4］。王菁等［17］對黃棕壤人工林地的研究表明，Q10值與土壤有機(jī)碳、全氮含量的變化規(guī)律基本一致。本文對紅壤性水稻土團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化的研究則發(fā)現(xiàn)，Q10值與有機(jī)碳和全氮含量及反映有機(jī)物質(zhì)量的碳氮比均極顯著正相關(guān)。因此，團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化對溫度響應(yīng)的敏感度與有機(jī)質(zhì)的數(shù)量和質(zhì)量間存在密切關(guān)聯(lián)。

4 結(jié) 論

團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化速率在培養(yǎng)前期快速下降，后期逐漸降低并最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。25℃和35℃培養(yǎng)團(tuán)聚體有機(jī)碳累積礦化量與有機(jī)碳和全氮含量顯著或極顯著正相關(guān)。＞2 mm和0.25～1 mm團(tuán)聚體對全土有機(jī)碳礦化的貢獻(xiàn)最大，＞0.25mm大團(tuán)聚體在紅壤性水稻土有機(jī)碳礦化中發(fā)揮主導(dǎo)作用。在當(dāng)前的溫度范圍內(nèi)，升溫提高了團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化速率、累積礦化量和礦化率，促進(jìn)了紅壤性水稻土團(tuán)聚體有機(jī)碳的礦化。不同粒級團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化的溫度敏感性系數(shù)Q10與有機(jī)碳、全氮和碳氮比相關(guān)性極顯著，團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化的溫度敏感性與有機(jī)質(zhì)的數(shù)量和質(zhì)量密切相關(guān)。