土壤团聚体中有机质研究进展

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1、第四部分土壤肥力与植物营养土壤团聚体中有机质研究进展*窦森1†关松1李凯12（1.吉林农业大学资源与环境学院，130118；2.吉林农业科技学院文理学院，132101）摘要团聚体和有机质是不可分割的，前者是后者存在的场所，后者是前者存在的胶结物质。以往对团聚体和有机质研究都比较多，但是对团聚体中有机质的性质研究较少。本文从土壤有机质物理分组与化学分组相结合的角度，介绍国内外有关土壤团聚体中有机质的数量和特性及其对农业措施的响应方面的研究进展，以期推动不同粒级团聚体和不同HS组分相互作用及其对土壤固碳和肥力贡献研究工作的开展，为探索土壤有机质物理保护

2、与化学保护之间的关系，揭示土壤固碳和培肥机理提供依据。关键词土壤团聚体；粒级；土壤有机质；腐殖物质组分；农业措施中图分类号S153.62团聚体是SOM保持的场所，对固碳和肥力都十分重要，反过来，HS是形成稳定性团聚体的胶结物质，也是主要的固碳物质(ChaneyandSwift，1986；Fortunetal，1989；Piccoloetal，1997；Albertetal，2005)。HS只有被禁锢在团聚体中，才能保持其持久性(Golchinetal，1997)，一旦团聚体被破坏，HS将被暴露并受到微生物的作用而分解(BongiovanniandL

3、obartini，2006)；反过来，由HS参与形成的团聚体会变得更加稳定，这可能是土壤固碳的最重要机制(潘根兴等，2007)，但到目前为止，对于这种相互作用关系了解很少。近年来人们认识到，受物理保护的SOM在固碳和肥力上有重要作用(Sixetal，2000)，而且对农业措施和短期试验响应比较敏感(Johnetal，2005；BronickandLal，2005；杨长明等，2005；Alvaro-Fuentesetal，2007；Greenetal，2007；Lietal，2007；Mannaetal，2007)，这些引起了人们的兴趣，导致物理分组

4、研究升温，内容包括团聚体分组、颗粒分组、密度分组、高场磁化分组(HGMS)和联合分组等(窦森，1992a；CambardellaandElliott，1994；Golchinetal，1994a；Sixetal，1998；ShangandTiessen，2000；Yamashitaetal，2006)。对固碳而言，物理保护虽然重要，但固碳数量少且不持久；而传统的化学保护数量多，稳定持久。因此，我们不但没有理由忽视化学分组，而且应该把化学分组与物理分组结合起来。过去HS化学分组和结构表征研究，基本上是针对全土进行的；物理分组后主要是对各组分整体有机碳

5、进行数量和稳定性研究，将两者结合的研究报道很少，只见到零星的密度-化学分组(TrumboreandZheng，1996)和粒级-化学分组(Thengetal，1986；SchnitzerandSchuppli，1989；DerenneandLargeau，2001；Wattel-Koekkoeketal，2003)，没有见到较系统的团聚体-化学分组的研究(vonLützowetal，2007)。物理保护与化学保护研究结合的明显不够。探索SOM物理保护与化学保护的关系，有助于揭示土壤固碳和培肥机理，明确不同粒级团聚体和不同HS组分对土壤固碳和肥力的贡

6、献。1团聚体分组、数量和稳定性分组：就团聚体分组而言，国内外研究较多，一般以250μm为界线把水稳性团聚体分为团聚体(aggregates，A)和微团聚体(micro-aggregates，M)2类。其中前者又可分为>2000μm(A1)和2000-250μm(A2)；后者也可分为250-53μm(M1)和<53μm(M2)(CambardellaandElliott，1993；Sixetal，1998)。可以将A1、A2、M1和M2分别称为大团聚体、中间团聚体、微团聚体和粉-粘团聚体(CambardellaandElliott，1994)。当然也

7、*国家自然科学基金(40871107,40971141)资助†窦森，男，1959～，教授，博士生导师，多年从事土壤有机质方面的研究。Email:dousen@tom.com531土壤资源持续利用与生态环境安全学术会议论文集可将A1续分为>5000μm和5000-2000μm(León-Gonzálezetal，2006)；将A2续分为2000-1000μm和1000-250μm(Johnetal，2005)；将M2续分为53-10μm、10-5μm、2-5μm和<2μm(陈恩凤等，1989)。但由于<53μm的微团聚体续分时，需用沉降法，一是不容易

8、制备大量样品用于提取HS组分，二是制备微团聚体样品时出现“机械分析化”即大粒级减少、小粒级增加的现象(窦森等，1991)，