近日，中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所環(huán)江喀斯特生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)研究站研究員王克林團(tuán)隊(duì)在喀斯特石灰土耕作擾動(dòng)下土壤養(yǎng)分損失過(guò)程機(jī)制方面的研究取得系列進(jìn)展。

　　西南喀斯特地區(qū)土層淺薄、二元結(jié)構(gòu)發(fā)育、水土資源不匹配，生態(tài)環(huán)境極為脆弱。以往研究表明，喀斯特自然生態(tài)系統(tǒng)土壤碳氮養(yǎng)分含量顯著高于同地區(qū)紅壤，然而在開(kāi)墾利用后呈現(xiàn)急劇損失的特征（原生土壤開(kāi)墾兩年后SOM損失率達(dá)20%~40%），但目前對(duì)其損失過(guò)程和機(jī)制仍缺乏充分認(rèn)知，難以支撐喀斯特土壤退化過(guò)程阻控和生態(tài)功能高效提升。

　　針對(duì)以上問(wèn)題，基于不同翻耕頻率處理及玉米種植的原位控制試驗(yàn)，以土壤團(tuán)聚體和微生物為切入點(diǎn)，通過(guò)連續(xù)監(jiān)測(cè)土壤碳氮養(yǎng)分變化及關(guān)鍵過(guò)程，科學(xué)家初步探明耕作擾動(dòng)下喀斯特土壤碳氮損失過(guò)程及機(jī)制。

　　結(jié)果表明，翻耕擾動(dòng)主要破碎5~8mm粒級(jí)大團(tuán)聚體，土壤總氮損失主要源于5~8 mm粒級(jí)團(tuán)聚體閉蓄態(tài)有機(jī)質(zhì)釋放后被微生物迅速礦化利用，土壤硝化過(guò)程增強(qiáng)，大量硝態(tài)氮淋溶丟失，并伴隨較高的地下水體污染風(fēng)險(xiǎn)。翻耕擾動(dòng)導(dǎo)致土壤活性碳庫(kù)迅速降低（DOC、MBC等），促進(jìn)CO2的排放。夏季高翻耕擾動(dòng)顯著提高CO2排放通量，但是冬季各處理排放無(wú)顯著差異。在夏季減少翻耕頻率或者免耕是緩解CO2排放的有效途徑。玉米種植通過(guò)提高微生物代謝活性加速有機(jī)物的分解，進(jìn)而促進(jìn)CO2排放，但是作物生長(zhǎng)過(guò)程和作物殘?jiān)拇媪魰?huì)增加碳的輸入，有利于土壤SOC的儲(chǔ)存。喀斯特地區(qū)微生物量主要受翻耕擾動(dòng)影響，而微生物代謝功能更多的是受玉米種植的影響。

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