秸秆还田土壤溶解性有机碳的官能团特征及其与CO2排放的关系

摘要

土壤溶解性有机碳(DOC)是土壤有机碳的重要组成部分,其含量变化和分子结构组成均会对土壤CO2气体排放产生影响.为了探讨秸秆还田后土壤DOC的结构特征及其与土壤CO2排放的关系,在连续4个小麦生长季,对秸秆还田和不还田土壤DOC含量及其官能团特征和土壤CO2排放通量进行测定分析,结果表明:秸秆还田和不还田土壤的DOC结构中均含有-C=C-、-CO-NH-和苯环这3种官能团;秸秆还田土壤DOC含量显著高于无秸秆还田土壤,而且DOC组分中的胺类物质(-CO-NH-)和芳香族化合物(-C=C-、苯环)的含量比例也明显增加;土壤CO2排放通量也表现为秸秆还田土壤显著高于无秸秆还田土壤.土壤DOC含量、DOC官能团结构特征和CO2排放在4个小麦生长季内的变化规律基本一致.相关分析显示土壤CO2排放不但与DOC含量具有显著的正相关关系(r=0.86*),而且与DOC的分子结构特征显著相关(r210=0.62*;r280=0.73*),胺类物质和芳香族化合物的含量越高,CO2排放通量越大.