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本试验将火炬松、葡萄糖、对照大气浓度(Ambient)条件下生长的水稻(简称A-水稻)和高CO2浓度处理(FACE)条件下生长的水稻(简称F-水稻)作为外源有机物料添加到土壤中,培养土柱加蒸馏水至土壤饱和含水量的70%,于25℃下恒温无光照培养,利用13C稳定同位素示踪法研究外源有机C和土壤原有有机C的分解特征以及外源有机物料质与量的不同对土壤C库产生的影响。研究表明,外源有机C不同添加量的平均分解率为:葡萄糖>A-水稻秸秆>F-水稻秸秆>火炬松。葡萄糖为易分解糖类,分解速率最快,达到90%以上;A-水稻秸秆和F-水稻秸秆的分解率没有显著差异;火炬松中木质素和酚类化合物含量高,分解速率最慢。植物残体的分解率与植物残体木质素含量:N含量呈显著负相关。添加外源有机物料后,土壤原有有机C的CO2-C释放量为:水稻秸秆>火炬松>葡萄糖,并随着外源有机物料添加量的增加,土壤原有机C的分解量是增加的。对土壤原有有机C累计排放的CO2-C量进行方差分析发现,外源有机物料质与量的不同,对土壤原有有机C分解的影响都达到了极显著差异(p<0.001)。添加葡萄糖的处理中,土壤原有有机C分解量显著低于添加植物残体的处理(p<0.001)。火炬松的处理中土壤原有有机C的分解量比加入F-水稻秸秆的处理显著减少了(p=0.039),与A-水稻秸秆处理差异不显著(p=0.184)。A-水稻秸秆的处理与F-水稻秸秆的处理对土壤原有有机C分解的影响差异不显著(p=0.441),表明由于CO2浓度升高引起的水稻秸秆生化组成的改变还不足以对土壤原有有机C的分解产生显著的影响。而在F-水稻处理和A-水稻处理中,添加0.5g、1g和2gC量对土壤原有有机C分解的影响均有显著差异(p<0.001),因此可以认为,在未来CO2浓度升高的条件下,C向土壤输入量的增加可能比作物生化组成的改变对土壤原有有机C分解的影响更大。与不添加外源有机质的处理(CK)相比,0.5gC量的葡萄糖处理显著抑制了土壤原有有机C的分解(p=0.028),火炬松的处理、F-水稻的处理、1g和2gC量的A-水稻处理以及2gC量的葡萄糖处理均显著促进了土壤原有有机C的分解(p<0.001),1gC量的葡萄糖处理、0.5gC量的A-水稻处理与CK的差异不显著(p分别为0.217和0.108)。土壤颗粒分级试验结果表明,各处理中土壤>53gm组分所占的比例和C含量都比培养前显著降低了(p<0.05)。随着植物残体添加量的增加,土壤>53μm的组分中C含量有增加的趋势,而随着葡萄糖添加量的增加,土壤>53μm的组分中C含量是减小的。由于>53μm的组分分解成为更细的颗粒,使得<53μm的组分增加,但这部分C含量变化对外源有机质输入的响应不是很明显。培养后,添加葡萄糖的处理和CK相比,>53μm的组分所占的比例显著降低了(p<0.05),而添加植物残体之间以及与CK相比,>53μm的组分所占的比例差异不显著。添加植物残体有利于土壤>53μm的组分中C的更新;添加葡萄糖后,葡萄糖主要残留在土壤<53μm的组分中;随着施用量的增加,新输入C所占的比例是增加的。加入植物残体后虽然引起激发效应的程度不同,但植物残体C的残留量均大于土壤因激发效应而损失的C量,表明试验条件下所加植物残体C量将有助于土壤有机C的积累,这使得土壤中的有机C周转加速并得以更新。土壤原有有机C的亏损与葡萄糖添加量是成正比的,与植物残体的添加量成反比,并且加入植物残体后,土壤总有机C的亏损量小于不加任何外源有机物料的处理。由此可以说明:易分解的有机质分解速率快,残留量低,不利于土壤有机C的积累;难分解有机C比易分解有机C更利于土壤有机C的积累;难分解有机C输入量越大,越利于土壤有机C的积累。