东北黑土有机质组分与结构的研究进展①-土壤.PDF

土 壤 (Soils), 2012, 44 (6): 888-897 东北黑土有机质组分与结构的研究进展① 1,2 1* 1 梁 尧 ， 韩晓增 ， 丁雪丽 （1 中国科学院东北地理与农业生态研究所黑土区农业生态院重点实验室，哈尔滨 150081 ； 2 中国科学院大学，北京 100049） 摘 要： 在全球气候变化背景下研究土壤有机质的转化过程对于评价陆地生态系统碳截获潜力具有重要意义，而土壤有机 质的循环特征及其稳定性与土壤有机质的组成和结构密切相关。东北黑土区是我国重要的商品粮基地，近年来，黑土有机质含量 呈显著下降趋势，造成黑土肥力和质量的严重退化。本文通过文献资料的整理，总结了不同农田管理措施下黑土土壤有机质的消 长动态、组分变化以及结构特征的研究现状，并探讨了研究中存在的问题。开垦和耕作导致土壤有机质总量、活性组分以及腐殖 物质含量的显著降低，而平衡施用化肥和有机肥是维持和提升土壤有机质数量和质量的有效途径，长期有机无机配施使土壤有机 质结构趋于简单化，有利于土壤肥力的保持。黑土有机质组分化学结构变化的驱动机制是值得人们长期探索的问题。 关键词： 黑土；有机质；消长；组分；结构 中图分类号： S153 土壤有机质是土壤的重要组成部分，是陆地生态 产力下降，对国家粮食安全产生了负面影响；同时， 系统中最重要和最活跃的碳库之一。一方面，土壤有 东北黑土区是我国重要的土壤有机碳储库（有机碳储 机质能够提供作物所需的养分和改善土壤的肥力特 量为 12.6 Pg C），黑土区由碳源向碳汇的转变将对全球 - 征，决定着农田生态系统生产力的高低及其稳定性 气候变化产生深刻影响[12 13] 。因此，明确黑土农田生 - [1 2] ；另一方面，土壤有机质代表了表层陆地生态系统 态系统中有机质的数量、组分和结构的特征及其对农 最大的碳库，其微小的变化会直接影响到大气碳库的 田管理措施的响应规律，对正确评价黑土区农业生产 源汇效应[3] 。因此，在全球气候变化的背景下研究土 对全球气候变化的影响和预测未来黑土系统生产力的 壤有机质的转化过程对于评价陆地生态系统碳截获潜 可持续性和黑土质量的变化方向，具有重要的理论意 力具有重要意义，而土壤有机质的循环特征及其稳定 义。本文通过文献资料的整理和分析，对近年来中国 性与土壤有机质的结构和组成密切相关。长期以来， 东北黑土不同农田管理措施下土壤有机质的消长规律 人们在土壤有机质数量方面做了大量的工作，由于土 进行了阐述，并着重论述了有机质组分以及结构特征 壤有机质组成和结构的复杂性，把具有高度异质性的 的变化，以期为深入认识黑土有机质的动态变化机制 土壤有机质作为一个整体进行分析，极大地限制了人 与合理制定农田土壤管理措施以提高黑土碳固定能力 - 们对陆地生态系统碳循环过程的认识[4 6] 。充分认识土 提供依据。 壤有机质的转化循环必须从土壤有机质的组分和结构 1 黑土有机质的消长动态及其影响因素 研究入手，对土壤有机质组分进行量化估算及其结构 - 的表征对于研究土壤有机质的变化至关重要[7