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南疆盆地以优越的自然条件和气候资源成为特色林果产业的优势区域。在农业产业结构调整过程中,多数农田被更替为果园亦或果农间作,林果产业的规模化极大地促进了社会经济的发展。然而,种植模式的改变使土壤有机碳库随之变化,进而引起土壤质量及土壤有机碳稳定性的变化。为揭示农田改建为果园或果农间作后对土壤有机碳库的影响,本研究选取新疆阿克苏温宿县克孜勒镇不同树龄段(<5a、5~10a、>10a)的单作枣园、枣麦间作和单作小麦等三种典型的种植模式作为研究对象,研究不同种植模式对土壤总有机碳及活性有机碳组分(可溶性有机碳、轻组有机碳、易氧化有机碳)含量和储量的影响,探讨土壤总有机碳与土壤活性有机碳组分之间的关系,阐明不同种植模式对土壤有机碳库及其稳定性的影响。主要研究结果如下:
1.土壤总有机碳含量和储量均随土壤深度的增加呈下降趋势。不同种植模式下,0~100cm土层土壤总有机碳含量和储量均表现为:10a枣麦间作>15a单作枣园>15a枣麦间作>10a单作枣园>5a枣麦间作>5a单作枣园>单作小麦。说明由农田改建为果园或果农间作后,不同种植模式均提高了土壤的固碳能力。
2.土壤各活性有机碳含量在垂直剖面上与土壤总有机碳含量表现一致。不同种植模式之间土壤各活性有机碳含量表现有所不同,其中土壤可溶性有机碳含量在0~30cm、60~80cm土层中存在显著差异(P<0.05),土壤轻组有机碳含量仅在10~30cm土层中存在显著差异(P<0.05),土壤易氧化有机碳含量在0~30cm、40~60cm土层中存在显著差异(P<0.05)。由农田改建为果园或果农间作后,土壤可溶性有机碳和易氧化有机碳含量在不同树龄段均有不同程度的提高,而土壤轻组有机碳含量仅在10a和15a树龄段的枣园和枣麦间作园有提高,说明不同种植模式对土壤各活性有机碳含量的影响程度不同。
3.在0~100cm土壤剖面中,土壤各活性有机碳占土壤总有机碳的比例是不同的。不同种植模式下,土壤可溶性有机碳占总有机碳的比例均随土层深度的增加呈现先降低再升高的趋势,而土壤轻组有机碳和土壤易氧化有机碳占土壤总有机碳的比例均表现随土层深度增加呈现逐渐减少的趋势。研究区不同种植模式下土壤各活性有机碳与土壤总有机碳之间及土壤各活性有机碳之间的相关关系均达到极显著水平。说明土壤总有机碳与各活性有机碳之间具有密切相关关系,其中相关最密切的是土壤易氧化有机碳,其次为轻组有机碳。
1.土壤总有机碳含量和储量均随土壤深度的增加呈下降趋势。不同种植模式下,0~100cm土层土壤总有机碳含量和储量均表现为:10a枣麦间作>15a单作枣园>15a枣麦间作>10a单作枣园>5a枣麦间作>5a单作枣园>单作小麦。说明由农田改建为果园或果农间作后,不同种植模式均提高了土壤的固碳能力。
2.土壤各活性有机碳含量在垂直剖面上与土壤总有机碳含量表现一致。不同种植模式之间土壤各活性有机碳含量表现有所不同,其中土壤可溶性有机碳含量在0~30cm、60~80cm土层中存在显著差异(P<0.05),土壤轻组有机碳含量仅在10~30cm土层中存在显著差异(P<0.05),土壤易氧化有机碳含量在0~30cm、40~60cm土层中存在显著差异(P<0.05)。由农田改建为果园或果农间作后,土壤可溶性有机碳和易氧化有机碳含量在不同树龄段均有不同程度的提高,而土壤轻组有机碳含量仅在10a和15a树龄段的枣园和枣麦间作园有提高,说明不同种植模式对土壤各活性有机碳含量的影响程度不同。
3.在0~100cm土壤剖面中,土壤各活性有机碳占土壤总有机碳的比例是不同的。不同种植模式下,土壤可溶性有机碳占总有机碳的比例均随土层深度的增加呈现先降低再升高的趋势,而土壤轻组有机碳和土壤易氧化有机碳占土壤总有机碳的比例均表现随土层深度增加呈现逐渐减少的趋势。研究区不同种植模式下土壤各活性有机碳与土壤总有机碳之间及土壤各活性有机碳之间的相关关系均达到极显著水平。说明土壤总有机碳与各活性有机碳之间具有密切相关关系,其中相关最密切的是土壤易氧化有机碳,其次为轻组有机碳。