不同土地利用方式对城市土壤活性有机碳的影响——以开封市为例

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1、张小磊等：不同土地利用方式对城市土壤活性有机碳的影响：以开封市为例3不同土地利用方式对城市土壤活性有机碳的影响——以开封市为例张小磊1，何宽2，安春华1，马建华1*1.河南大学资源与环境研究所，河南开封475004；2.黄河水利职业技术学院测绘工程系，河南开封475004摘要：以开封市为例，采集不同土地利用方式下城市表层土壤并测定其有机碳含量，进而探讨土地利用方式对城市土壤活性有机碳特性的影响。结果表明：土地利用方式对城市土壤活性有机碳的影响差异显著，其中易氧化态和水溶性有机碳含量依次为近郊蔬菜地>城区>近郊非农业区>远郊，微生物量有机碳含量则为近郊蔬菜地>近郊非

2、农业区>城区>远郊，这与不同土地利用方式下土壤有机碳总量的变化情况不一样；土壤活性有机碳占总有机碳的比率也随土地利用方式的不同而变化，但其变化与土壤活性有机碳的变化情况不一致；土壤易氧化态、水溶性和微生物量有机碳之间有较强的相关性，其变化趋势在同一土地利用方式下近于一致。关键词：土地利用方式；城市土壤；活性有机碳；开封市中图分类号：S153.6文献标识码：A文章编号：1672-2175（2006）06-1220-04张小磊等：不同土地利用方式对城市土壤活性有机碳的影响：以开封市为例3土壤是陆地生态系统的核心，是连接大气圈、水圈、生物圈以及岩石圈的纽带。全球约有1.

3、5×1015kg碳以有机质的形态存在于土壤中[1]，土壤碳库是陆地生态系统中最大的碳库[2-3]，是陆地植被碳库的2~3倍，是全球大气碳库的2倍多。土壤有机碳库贮量的微小变化，都可以明显地引起大气中CO2浓度的改变[4-5]。土地利用方式的变化可以通过土壤对C的抵押来降低大气中CO2浓度的增加[6]。土壤有机碳是全球生物化学循环的重要组成部分，是反映土壤质量的一个重要指标，直接影响土壤肥力和作物产量的高低[7-8]。土壤活性有机碳是指土壤中移动快、稳定性差、易氧化、矿化，并对植物和土壤微生物活性较高的那部分有机态碳[9]，它可用易氧化态碳、水溶性碳和微生物量碳等来

4、进行表征。活性有机碳只占土壤有机碳总量的一小部分，但却可以在土壤全碳变化之前反映土壤微小的变化[10-11]，可以直接参与土壤生物化学转化过程，同时它也是土壤微生物活动的能源和土壤养分的驱动力[12-13]。研究表明，土地利用方式对土壤有机碳含量有明显的影响[14]，但国内外有关土地利用方式对土壤特别是城市土壤活性有机碳影响的研究报道尚不多见。本文以开封市为例初步探讨了不同土地利用方式对城市土壤活性有机碳的影响，期望为更进一步的研究提供科学依据。1材料与方法1.1样品采集及处理样品采自开封市。采集地按土地利用方式的不同分为城区、近郊非农业区、近郊蔬菜地以及远郊。各

5、区分别布设82、32、26、16个样点，取表层（0~10cm）土壤，共得样品156个。将采集的土样带回实验室，自然风干，然后过2mm土壤筛，供水溶性有机碳和微生物量有机碳测定；另各取50g样品，用玛瑙研钵进一步研磨，过0.15mm土壤筛，供总有机碳和易氧化态有机碳测定。1.2测定方法土壤有机碳总量采用重铬酸钾外加热法测定[15]；易氧化态有机碳采用0.333mol·L-1的高锰酸钾氧化-比色法测定[16]；水溶性有机碳按McGill等[17]的方法进行测定，操作过程为：取鲜土30g，加入去离子水（水土比为2.5∶1），此后在25℃恒温振荡30min并离心10min

6、（10000r·min-1），再用0.45μm玻璃纤维滤膜过滤，滤液在岛津TOCVCPH有机碳分析仪上测定；微生物量有机碳采用氯仿熏蒸-K2SO4提取法，提取液在有机碳分析仪上测定。2结果与分析2.1有机碳总量张小磊等：不同土地利用方式对城市土壤活性有机碳的影响：以开封市为例3土壤有机碳是土壤的重要组成部分，影响、制约着土壤性质，保持和提高有机碳的含量可以促进土壤团聚体的形成并能使之趋于稳定。土壤有机碳还是土壤微生物生命活动所需能量的来源，其含量是评价土壤健康状况的一项重要指标。由图1可知，不同土地利用方式对土壤有机碳总量影响明显，表现为城区>近郊蔬菜地>近郊非农

7、业区>远郊。城区土壤有机碳含量是远郊的4.51倍，比近郊蔬菜地高出2.1g·kg-1，这表明城区土壤有机碳有明显的积累。城区土壤中有机碳的积累显然与特殊的环境条件和有机碳来源有关。城区土壤有机物除少量来自其上生长的植物外，主要由人为带入。高密度的人口、大量的生活垃圾和城市工业有机废弃物一起构成了城区土壤有机碳的主要来源。近郊蔬菜地土壤有机碳来源丰富，但有机碳含量相对城区仍然偏低，这主要是因为在菜地的管理过程中要经常进行翻耕，人为地改变了土壤环境，使土壤变得疏松，生物活动加强，从而加速了土壤有机碳的分解与消耗。2.2易氧化态有机碳图1不同土地利用方式下土壤有机碳总量

8、Fig.1