温带典型草原土壤总有机碳及溶解性有机碳对模拟氮沉降的响应

2008年5月~2011年10月,以内蒙古温带典型草原为研究对象,利用小区模拟控制试验,设置对照[0 g?(m2?a)-1]、低氮[5 g?(m2?a)-1]、中氮[10 g?(m2?a)-1]、高氮[20 g?(m2?a)-1]这4个净氮输入量处理,模拟研究了大气氮沉降水平变化对土壤总有机碳(TOC)以及溶解性有机碳(DOC)含量、年际变化及其垂直分布格局的影响,并分析了两者之间的关系.结果表明,除个别年份外,土壤 TOC 与 DOC 含量均随土壤深度增加而递减,4 a 的连续施氮并未改变土壤 TOC 与 DOC 的垂直分布规律,但施氮降低了土壤 TOC 的垂直变异,增加了土壤 DOC 的垂直变异；施氮4 a 对于草地表层0~20 cm 土壤 TOC 与DOC 含量的变化并未表现出显著影响(P ﹥0.05).不同氮输入水平处理0~20 cm 土层有机碳密度在3.9~5.6 kg?m -2之间变动,试验前两年不同氮处理0~20 cm 土壤有机碳密度均低于对照或与对照接近,试验后两年,施氮对土壤总有机碳密度逐渐呈现出一定的促进作用,但与对照的差异仍不显著(P ﹥0.05)；不同处理0~20 cm 土层 DOC/ TOC 约为0.32％~1.09％,氮输入增加普遍降低了 DOC 在整个 TOC 中所占的比例；草地土壤 TOC 与 DOC 的变化呈显著正相关(P ﹤0.01).不同处理草地土壤 DOC 随时间的变异均远大于 TOC,与 TOC 相比,草地土壤 DOC 的变化更为迅速,是研究草地土壤碳库对氮沉降变化响应的重要敏感性指标.