李春麗， 董 軍， 王鴻斌， 王麗群， 趙蘭坡

(1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，吉林省商品糧基地土壤資源可持續(xù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，長(zhǎng)春 130118；2.吉林省土地整治中心，長(zhǎng)春 130061)

土地利用方式不同影響植被的物種多樣性和生產(chǎn)力，使得進(jìn)入土壤中的有機(jī)質(zhì)數(shù)量和性質(zhì)明顯不同,有機(jī)質(zhì)的分解速率及循環(huán)過(guò)程也發(fā)生顯著變化，進(jìn)而影響土壤固碳潛力，并且能夠改變土壤有機(jī)質(zhì)各種保護(hù)機(jī)制的相對(duì)重要性。土壤有機(jī)碳(SOC)含量及組分的變化是不同土地利用方式下土壤質(zhì)量演變的重要標(biāo)志。

輕組有機(jī)碳(LFOC)、水溶性有機(jī)碳(WSOC)等是表征活性有機(jī)碳的重要指標(biāo)，可以通過(guò)改變土壤微生物活性來(lái)影響土壤碳庫(kù)的周轉(zhuǎn)。重組有機(jī)碳(HFOC)是惰性有機(jī)碳的主要部分，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定復(fù)雜，抗干擾能力強(qiáng)。不同土地利用對(duì)土壤有機(jī)碳組分的影響不同，LFOC、WSOC對(duì)土地利用變化的響應(yīng)比HFOC更加敏感。很多學(xué)者就不同土地利用對(duì)LFOC的影響研究發(fā)現(xiàn)，森林土壤LFOC含量高于耕地，天然草地和林地轉(zhuǎn)變?yōu)楦睾笸寥繪FOC含量顯著降低，而退耕還林還草能明顯增加土壤LFOC的含量以及分配比例。土壤WSOC含量一般不超過(guò)200 mg/kg，但不同利用方式差異較大。盡管WSOC占SOC的比例很小，但WSOC是土壤微生物可直接利用的有機(jī)碳源，參與土壤生物化學(xué)循環(huán)，影響土壤中有機(jī)、無(wú)機(jī)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化、遷移和降解。

黑鈣土是我國(guó)東北地區(qū)主要的土壤資源和重要的農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)基地，近年在人為因素的干擾下，天然草地多被轉(zhuǎn)換為人工林地或開墾為耕地，造成土壤有機(jī)質(zhì)層變薄，土壤肥力下降，嚴(yán)重影響黑鈣土資源的可持續(xù)利用和國(guó)家糧食安全。不同利用方式黑鈣土有機(jī)質(zhì)積累機(jī)制尚不清楚，缺乏對(duì)不同利用方式下黑鈣土有機(jī)質(zhì)組分變化的系統(tǒng)研究。以往對(duì)有機(jī)質(zhì)及其組分的研究多是在耕層或土壤剖面的0—30 cm，并且采用機(jī)械分層方法(固定深度)取樣，忽略了土壤成因?qū)τ袡C(jī)質(zhì)在剖面分布中的影響，同時(shí)對(duì)不同利用方式下黑鈣土l m土體內(nèi)各土壤發(fā)生層有機(jī)質(zhì)組分的分布特征研究較少。本文通過(guò)研究黑鈣土區(qū)天然草地、人工林地和耕地0—100 cm土體中各土壤發(fā)生層有機(jī)碳組分的含量及分布特征，有助于理解、估計(jì)和預(yù)測(cè)不同利用方式黑鈣土有機(jī)碳組分?jǐn)?shù)量變化特征和穩(wěn)定機(jī)制，從而為改善土壤質(zhì)量、提高土壤肥力提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于吉林省西部黑鈣土區(qū)(43°53′—44°54′N，123°59′—124°59′E)，屬溫帶半干旱季風(fēng)氣候區(qū)，平均海拔約150～200 m，為波狀起伏臺(tái)地。多年平均降水量約370～470 mm，但蒸發(fā)強(qiáng)烈，年蒸發(fā)量約為年降水量的2～3倍。年平均氣溫4.6 ℃，冬季漫長(zhǎng)，微生物活性低，制約了進(jìn)入土壤中的有機(jī)質(zhì)礦化和積累。母質(zhì)以沖積、湖積物為主，多為黃土狀堆積物。自然植被為草甸草原，一般植物株體比較矮小，具有耐旱、耐鹽堿特性，主要有針茅、兔毛蒿草原和堿草草原兩類。目前，黑鈣土區(qū)自然植被已有相當(dāng)部分被開墾為耕地或栽植為人工林。

1.2 樣品采集與分析

經(jīng)過(guò)野外實(shí)地踏勘，設(shè)立天然草地、人工林地和耕地3種不同土地利用方式。天然草地(Grassland)，自然植被為羊草((Trin.) Tzvel)，無(wú)耕作，不施任何肥料，只在秋季割干草、秋冬放牧。人工林地(Woodland)，屬小葉楊(Carr.)，20世紀(jì)60年代天然草地直接轉(zhuǎn)換為人工林，或者在20世紀(jì)80年代左右作為“三北防護(hù)林”工程形成人工林地，不施肥，也不進(jìn)行耕作，自然生長(zhǎng)，林分結(jié)構(gòu)單一，林分密度約為860株/hm，株高平均約7.6 m。耕地(cropland)，20世紀(jì)60年代由天然草地開墾而來(lái)，施用常規(guī)氮肥和磷肥，種植作物為玉米(L.)，一年一熟制，玉米秋季收獲后根茬部分進(jìn)行還田。

土樣采集工作于2017年10—11月農(nóng)作物收獲后進(jìn)行，設(shè)立了3個(gè)自然條件相近的采樣點(diǎn)(吉林省前郭縣孤楊村和大父屯，吉林省農(nóng)安縣萬(wàn)順村)，選擇代表性地塊采集以上各處理土壤剖面樣品。3個(gè)采樣點(diǎn)皆位于平原之上，地勢(shì)平緩，相對(duì)高差5～15 m，土壤亞類皆為草甸黑鈣土。采樣時(shí)先清除表層凋落物，土壤剖面分為A(腐殖質(zhì)層)、AB(過(guò)渡層)、B(淀積層)、BC(過(guò)渡層)和C(母質(zhì)層)5個(gè)土層。每個(gè)采樣地塊再在中心區(qū)域以15～30 m間隔選取3個(gè)土壤剖面，3個(gè)剖面的土壤樣品隨后分別在5個(gè)土層中混合制成1個(gè)土樣，共采集45份土樣。3個(gè)采樣點(diǎn)土壤剖面層次發(fā)育略有差異，孤楊村5個(gè)土層對(duì)應(yīng)的土壤深度分別為0—30，30—55，55—76，76—90，90—100 cm，大父屯為0—27，27—49，49—70，70—84，84—100 cm，萬(wàn)順村為0—20，20—45，45—72，72—84，84—100 cm。土樣在實(shí)驗(yàn)室自然風(fēng)干，過(guò)2 mm篩后備用。各樣點(diǎn)基本情況見表1。

表1 土壤采樣點(diǎn)基本情況

土壤理化指標(biāo)采用常規(guī)方法測(cè)定，全氮含量采用半微量凱氏法測(cè)定，碳酸鈣含量采用酸堿中和滴定法測(cè)定，pH采用電位法(水氯化鈣比2.5∶1)測(cè)定，土壤機(jī)械組成采用吸管法測(cè)定。土壤有機(jī)碳含量采用重鉻酸鉀氧化法測(cè)定。土壤輕、重組有機(jī)碳的提取方法采用相對(duì)密度分組法，重液為1.8 g/cm的ZnBr，然后根據(jù)重鉻酸鉀氧化法測(cè)定土樣重組有機(jī)碳(HFOC)含量，并用差減法測(cè)算輕組有機(jī)碳(LFOC)含量。水溶性有機(jī)碳(WSOC)按照土水比1∶6浸提，采用TOC分析儀(島津TOC-VCPH)測(cè)定有機(jī)碳量。草地、林地和耕地土壤理化性質(zhì)見表2。

表2 不同土地利用方式土壤理化性質(zhì)

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Office Excel 2007軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理及繪圖。不同處理間數(shù)據(jù)的差異顯著性采用LSD法(最小顯著性法)進(jìn)行比較，所有統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS 17.0軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同利用方式土壤有機(jī)碳含量的變化

由圖1可知，土壤有機(jī)碳(SOC)含量為1.31～18.20 g/kg，平均值為6.96 g/kg，草地、林地、耕地SOC含量平均值分別為7.62，6.89，6.38 g/kg。3種利用方式黑鈣土剖面有機(jī)碳分布既有共性，又有不同點(diǎn)。共性是：SOC含量均為A層最高，SOC分布由A至C層均呈減少趨勢(shì)，均存在明顯的AB和BC 2個(gè)過(guò)渡層，直至C層(母質(zhì)層)仍有一定量的SOC，林地和耕地剖面均保留草地SOC剖面分布特征。不同的是：(1)3種利用方式SOC含量隨剖面深度的增加減少程度顯著不同。草地SOC從A～C層分別減少37%，42%，41%和36%，呈逐漸減少趨勢(shì)。林地SOC含量從A～C層分別減少53%，54%，32%和50%，呈急劇減少趨勢(shì)。耕地SOC含量從A～C層分別減少20%，47%，54%和39%，呈緩慢減少趨勢(shì)；(2)腐殖質(zhì)層(A)SOC含量存在顯著差異，分布規(guī)律為林地>草地>耕地。與草地相比，林地A層SOC增加11.8%，耕地則減少22.4%。其余土層(AB、B、BC、C)的SOC含量均呈草地>耕地>林地的趨勢(shì)。

注：圖柱上方不同大寫字母表示同一土層不同利用方式間差異顯著(p<0.05)；不同小寫字母表示同一利用方式不同土層間差異顯著(p<0.05)。下同。圖1 不同利用方式土壤有機(jī)碳含量的剖面分布

耕地土壤AB和B層SOC含量比林地呈現(xiàn)出略高的趨勢(shì)，可能是耕地土壤中作物根系殘?bào)w的貢獻(xiàn)造成的。林地和耕地SOC剖面分布雖保留著天然草地的某些特征(有2個(gè)明顯的過(guò)渡層)，但仍表現(xiàn)出明顯差異。與草地相比，在AB、B、BC和C層中，林地和耕地SOC分別減少17%，1%，35%，10%，24%，30%，43%，35%。

2.2 不同利用方式土壤有機(jī)碳組分分布特征

3種利用方式土壤水溶性有機(jī)碳(WSOC)含量為84.22～271.80 mg/kg(圖2),平均值為154.85 mg/kg，草地、林地、耕地WSOC含量平均值分別為212.91，139.98，111.65 mg/kg。草地WSOC含量在剖面中的分布呈現(xiàn)先增加后減少趨勢(shì)，在B層達(dá)最大值；林地和耕地WSOC含量隨著剖面深度增加呈持續(xù)減少趨勢(shì)。草地、林地和耕地WSOC含量，從A～C層平均減少分別為3%，21%和9%。草地轉(zhuǎn)換為林地和開墾為耕地后，WSOC含量大幅減少，分別減少34%，48%。尤其是B及以下土層，林地和耕地WSOC含量顯著低于草地(<0.05)。這可能與草地腐殖質(zhì)層植物殘?bào)w、凋落物數(shù)量較大，以及草地碳酸鈣含量較高有關(guān)(尤其淀積層)。

土壤輕組有機(jī)碳(LFOC)含量為0.05～3.48 g/kg(圖2),平均值為1.12 g/kg，草地、林地、耕地LFOC含量平均值分別為2.14，1.77，1.40 g/kg。從A～C層，3種利用方式LFOC含量均呈逐漸降低趨勢(shì)，但草地LFOC含量下降速度最慢。草地轉(zhuǎn)換為林地和開墾為耕地對(duì)土壤剖面中的LFOC含量產(chǎn)生顯著影響(<0.05)。在A層，草地與耕地LFOC含量差異顯著(<0.05)，表現(xiàn)為草地>林地>耕地，耕地LFOC含量最低，其LFOC含量比草地、林地分別低31%和30%。由于草地和林地地上生物量繁茂，凋落物豐富，以有機(jī)質(zhì)形式輸入到土壤中的植物殘?bào)w數(shù)量較多，草地和林地土壤腐殖質(zhì)層(A層)的LFOC含量顯著高于耕地。在A層以下的土壤，草地的LFOC含量顯著高于林地和耕地，反映草地對(duì)土壤剖面中LFOC的積累具有積極作用。林地與草地相比，林地LFOC含量除A層略低于草地外，其余各層均顯著低于草地；但與耕地相比，林地LFOC含量除A層明顯高于耕地，林地與耕地LFOC含量在A層以下土層無(wú)顯著差異，這可能與林地特有的根系分布特征有關(guān)。

圖2 不同利用方式土壤剖面中有機(jī)碳組分的分布特征

土壤重組有機(jī)碳(HFOC)含量在1.23～14.74 g/kg(圖2)，平均值為5.84 g/kg，草地、林地、耕地HFOC含量平均值分別為6.23，5.78，5.50 g/kg。3種利用方式HFOC剖面分布規(guī)律與SOC基本一致，均隨剖面深度的增加而降低?？傮w上，草地HFOC含量高于林地和耕地。草地HFOC含量除A層低于林地，AB層低于耕地外，其余土層的HFOC含量普遍高于林地和耕地，反映草地在土壤有機(jī)碳的周轉(zhuǎn)過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，植被豐富的草地被轉(zhuǎn)換為其他土地利用方式后，不僅LFOC含量降低，而且不利于穩(wěn)定性較高的HFOC的積累。

2.3 不同利用方式土壤有機(jī)碳組分分配比例

3種利用方式土壤WSOC/SOC值為1.03%～6.49%(表3)，從A～C層WSOC/SOC均呈升高趨勢(shì)，總體上表現(xiàn)為草地>林地>耕地。在A層，草地土壤WSOC/SOC比林地、耕地高，可能與草地土壤腐殖質(zhì)層(A層)植物殘?bào)w數(shù)量較大有關(guān)。在B、C層，草地土壤WSOC/SOC比林地、耕地高，因?yàn)椴莸赝寥涝搶覹SOC含量較高而SOC含量減少，導(dǎo)致WSOC比例較高。

表3 不同利用方式土壤剖面中有機(jī)碳組分的分配比例 單位：%

3種利用方式土壤LFOC/SOC值為3.58%～21.33%，從A～C層LFOC/SOC呈逐漸降低趨勢(shì)。3種利用方式土壤HFOC/SOC值為78.67%～96.42%，HFOC是SOC的主要組成部分，隨剖面深度的增加HFOC/SOC值增大。雖然A層林地和草地土壤LFOC含量相差不大，但林地SOC含量顯著高于草地，致使LFOC/SOC低于草地(HFOC比例呈現(xiàn)與LFOC比例相反趨勢(shì))。在C層，母質(zhì)環(huán)境趨于一致，3種利用方式WSOC/SOC、LFOC/SOC和HFOC/SOC均無(wú)顯著差異。

2.4 土壤有機(jī)碳及組分含量影響因素

從表4可以看出，土地利用方式和土壤發(fā)生層對(duì)SOC及各組分含量的顯著影響(<0.05)，但土地利用方式對(duì)HFOC的影響并不顯著。同時(shí)，土地利用方式和土壤發(fā)生層對(duì)SOC和HFOC含量的影響具有疊加效應(yīng)(<0.01)，然而對(duì)WSOC和LFOC的疊加效應(yīng)微弱。

表4 土壤有機(jī)碳及各組分含量在土地利用方式和土壤發(fā)生層之間的統(tǒng)計(jì)差異

由表5可知，SOC及SOC各組分與土壤全氮、碳氮比呈顯著正相關(guān)。WSOC與碳酸鈣、pH呈顯著正相關(guān)，而與土壤顆粒組成相關(guān)性不顯著。SOC、LFOC、HFOC與CaCO、pH相關(guān)性不顯著，與土壤黏粒和粉粒呈顯著負(fù)相關(guān)，與土壤砂粒呈顯著正相關(guān)。

表5 土壤理化性質(zhì)與有機(jī)碳及各組分含量的關(guān)系

3 討 論

3.1 不同利用方式對(duì)土壤有機(jī)碳剖面分布的影響

土地利用方式對(duì)土壤有機(jī)碳的固存具有重要影響。特別是從草地轉(zhuǎn)換為其他用地，或從其他用地轉(zhuǎn)換為草地，這些將促進(jìn)土壤有機(jī)碳含量的顯著變化，本研究結(jié)果也說(shuō)明了這一點(diǎn)。在研究區(qū)，耕地土壤有機(jī)碳含量減少較多，其比例達(dá)到16%。林地由于林分結(jié)構(gòu)單一且缺乏外源養(yǎng)分補(bǔ)充，土壤有機(jī)碳含量比草地減少約10%。一般來(lái)說(shuō)，根系、根系分泌物和溶解的有機(jī)質(zhì)被認(rèn)為是深層土壤有機(jī)碳的主要來(lái)源。草地植被具有較發(fā)達(dá)的深層根系，1 m土層內(nèi)根量干重達(dá)5.7 kg/m，根系生物量從表層到深層的減少速度比林地和耕地慢，深層土壤有機(jī)碳含量的減少速度也比林地和耕地慢。因此，在降水量為370～470 mm的半干旱區(qū)，草地可能是土壤固碳的較好選擇。

自然土壤中，有機(jī)碳含量反映植物枯枝落葉、根系等有機(jī)物質(zhì)的輸入量與有機(jī)質(zhì)分解而產(chǎn)生的輸出量之間的動(dòng)態(tài)平衡。自然土壤一旦被開墾為耕地以后，這種動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系即被破壞。本研究結(jié)果表明，草地開墾為耕地，使得A層土壤有機(jī)碳含量減少最多(22%)，這一發(fā)現(xiàn)與前人的研究結(jié)果一致。草地開墾為耕地后A層土壤有機(jī)碳含量的減少可能與農(nóng)業(yè)活動(dòng)有關(guān)，雖然作物秸稈和根茬總量與草地地下根量相差不大，但耕作結(jié)束后大部分地上生物量作為收獲物被取走，土壤中只余作物根茬及根系分泌物，有機(jī)質(zhì)輸入數(shù)量減少。同時(shí)耕作過(guò)程中使下層土壤被翻到表層，有機(jī)質(zhì)與空氣充分接觸，溫濕度條件適宜的情況下，在微生物和土壤酶的作用下，有機(jī)碳的分解速度加快。耕作還可引起土壤侵蝕和土壤團(tuán)聚體的破壞，從而沖走土壤有機(jī)質(zhì)，這些都造成耕地土壤有機(jī)碳的大幅減少。此外，從B～C層，草地開墾為耕地后土壤有機(jī)碳含量也有所減少(圖1)，說(shuō)明農(nóng)業(yè)措施也影響深層土壤有機(jī)碳含量。草地轉(zhuǎn)換為林地，A層土壤有機(jī)碳積累12%，但其他土層土壤有機(jī)碳大量流失。已有研究表明，林地土壤有機(jī)碳含量顯著高于草地，僅在土壤表層存在。因此，草地向林地的轉(zhuǎn)換導(dǎo)致土壤有機(jī)碳平均減少0.73 g/kg。對(duì)于碳的固存，林地并不適合所有情況，因?yàn)樵谏车睾偷颓饝?yīng)建立更多的草地，而不是林地。

3.2 不同利用方式對(duì)土壤有機(jī)碳組分剖面分布的影響

本研究表明，土地利用方式對(duì)水溶性有機(jī)碳的影響在整個(gè)剖面中都存在，其含量整體上表現(xiàn)為草地>林地>耕地，但A層為林地>草地>耕地。以往研究證實(shí)，耕地土壤水溶性有機(jī)碳含量一般低于草地、林地等自然生態(tài)系統(tǒng)，A層耕地土壤水溶性有機(jī)碳含量普遍低于林地和草地，因?yàn)楦氐厣系蚵湮锖椭参餁報(bào)w的數(shù)量顯著低于林地和草地。自然生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌梅绞胶?，往往伴隨著土壤有機(jī)碳、水溶性有機(jī)碳等含量的減少。研究區(qū)耕地土壤水溶性有機(jī)碳含量為3種利用方式中最低，比草地和林地分別減少48%和20%，應(yīng)考慮有機(jī)無(wú)機(jī)肥料配施，提高耕地土壤水溶性有機(jī)碳含量，進(jìn)而改善立地條件和養(yǎng)分循環(huán)，促進(jìn)作物產(chǎn)量提高。

由A～C層，研究區(qū)草地、林地和耕地土壤水溶性有機(jī)碳含量總體呈下降趨勢(shì)，但草地呈現(xiàn)與林地和耕地不同的特征?？赡芘c草地植被根系分布特征及土壤性質(zhì)有關(guān)，與張麗華等的研究結(jié)果一致。本研究采樣時(shí)間處于草地草本植物生長(zhǎng)末期，植物群落產(chǎn)生大量細(xì)根，為土壤水溶性有機(jī)碳提供重要來(lái)源，使得土壤水溶性有機(jī)碳由A～B層呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，在B層以下緩慢下降。

3種利用方式土壤由A～C層輕組有機(jī)碳和重組有機(jī)碳含量不斷減少的趨勢(shì)一致，但其下降幅度存在明顯差異。由A～C層，林地土壤輕組有機(jī)碳和重組有機(jī)碳含量隨土層加深急劇下降，而耕地呈逐漸下降趨勢(shì)。同時(shí)，輕組有機(jī)碳的變化比總有機(jī)碳，尤其是比重組有機(jī)碳的變化更為強(qiáng)烈。由A～C層，形成輕組的植物殘?bào)w(根系)和微生物數(shù)量逐漸減少，土地利用變化對(duì)深層土壤輕組有機(jī)碳的影響程度也逐漸減小。研究區(qū)B層以下土層輕組有機(jī)碳含量漸趨穩(wěn)定，土地利用變化對(duì)輕組有機(jī)碳的影響變?nèi)?，這與以往大部分研究結(jié)果一致。

林地與耕地土壤輕組有機(jī)碳含量差異主要發(fā)生在A層，因?yàn)榱值卦诘乇砻磕戤a(chǎn)生大量凋落物，而A層以下無(wú)顯著差異，與二者根系分布狀況有著密切關(guān)系。林地輕組有機(jī)碳60%以上積聚在土壤A層，表聚現(xiàn)象明顯。與草地相比，林地和耕地A層以下輕組有機(jī)碳含量均處于顯著低水平，主要原因是黑鈣土自然植被為草甸草原，雨熱同季，地上和地下生物量均豐富，而研究區(qū)林地樹種為楊樹，屬于淺根系樹種，根系主要分布在土壤表層(20—40 cm)，耕地種植作物為玉米，其根系也僅達(dá)0～35 cm，林地和耕地的有機(jī)物質(zhì)返回土壤的數(shù)量明顯低于草地，因此導(dǎo)致林地和耕地土壤A層以下輕組有機(jī)碳含量明顯低于草地。

土壤活性有機(jī)碳的分配比例能夠反映不同利用方式對(duì)土壤有機(jī)碳的影響。由A～C層，3種利用方式水溶性有機(jī)碳占比均表現(xiàn)出增加的特征，而輕組有機(jī)碳占比呈減少趨勢(shì)，可能是因?yàn)樗苄杂袡C(jī)碳活性較高，具有一定的移動(dòng)性和溶解性，易發(fā)生溶解與遷移。

3.3 土壤有機(jī)碳及組分含量影響因素

(1)土地利用方式和土層。不同利用方式和土層對(duì)土壤有機(jī)碳及其組分的影響前文已展開論述，這里不再贅述。總體上，土層對(duì)土壤有機(jī)碳及其組分的影響程度比土地利用方式更加強(qiáng)烈，二者對(duì)活性有機(jī)碳(水溶性有機(jī)碳、輕組有機(jī)碳)的疊加效應(yīng)較弱，可能與土壤性質(zhì)有一定關(guān)系。

(2)土壤理化性質(zhì)。土壤全氮與有機(jī)碳變化規(guī)律基本一致，土壤有機(jī)碳及其組分與土壤全氮、碳氮比呈顯著正相關(guān)，與徐廣平等的研究結(jié)果一致。土壤顆粒組成與有機(jī)碳及其組分也存在一定關(guān)系，土壤黏粒和粉粒與有機(jī)碳、輕組有機(jī)碳和重組有機(jī)碳呈顯著負(fù)相關(guān)，砂粒則與有機(jī)碳、輕組有機(jī)碳和重組有機(jī)碳呈顯著正相關(guān)，黏粒、粉粒和砂粒與水溶性有機(jī)碳關(guān)系均較差。同時(shí)，土壤有機(jī)碳及其組分與顆粒組成相關(guān)性顯著，但與碳酸鈣和pH相關(guān)性不顯著，說(shuō)明土壤顆粒組成與碳酸鈣、pH對(duì)土壤有機(jī)碳及其組分的影響不同?？赡苁且?yàn)橥寥李w粒與有機(jī)碳及其組分直接形成不同穩(wěn)定性的有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體，而土壤碳酸鈣含量影響pH，pH通過(guò)影響微生物和酶的活性來(lái)影響有機(jī)碳的分解速率，但這仍需進(jìn)一步研究。

4 結(jié) 論

(1)黑鈣土區(qū)天然草地、人工林地和耕地剖面土壤有機(jī)碳含量存在顯著差異。林地土壤有機(jī)碳主要聚集在表層(A層)，草地土壤有機(jī)碳在深層仍較豐富，A層以下土壤有機(jī)碳含量呈草地>耕地>林地趨勢(shì)。3種利用方式土壤剖面中各組分有機(jī)碳含量均表現(xiàn)為從A～C層逐漸減少，但草地土壤減少趨勢(shì)比林地和耕地更加緩慢。

(2)草地轉(zhuǎn)換為林地和開墾為耕地后，水溶性有機(jī)碳減少34%和48%，輕組有機(jī)碳減少20%和37%，重組有機(jī)碳含量減少7%和5%，土地利用變化對(duì)土壤活性有機(jī)碳的影響遠(yuǎn)大于惰性有機(jī)碳。草地轉(zhuǎn)換為林地和開墾為耕地后，水溶性有機(jī)碳和輕組有機(jī)碳占比顯著降低，但重組有機(jī)碳占比卻提高，意味著草地被開墾后活性有機(jī)碳含量快速下降。

(3)土地利用方式和土層對(duì)土壤有機(jī)碳及其組分(土壤水溶性有機(jī)碳、輕組有機(jī)碳和重組有機(jī)碳)具有顯著影響，對(duì)土壤有機(jī)碳和重組有機(jī)碳疊加效應(yīng)較強(qiáng)。