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本文以甘肃农业大学定西旱农综合试验站的长期定位试验为基础,对麦-豆轮作次序下不同耕作措施间的土壤有机碳、易氧化碳、微生物量碳以及水溶性有机碳的含量进行了测定,计算了土壤碳素利用效率和碳库管理指数在各个序列中变化。本试验设4个处理,即T:传统耕作;NT:免耕不覆盖;TS:传统耕作结合秸秆还田;NTS:免耕秸秆覆盖。主要研究结论如下:(1)两种轮作次序下,NT和NTS处理下的土壤有机碳含量均高于传统耕作T,其中NTS处理对土壤有机碳含量提高贡献最大,更有利于土壤有机碳含量的增加和累积。在0～30cm土层中,春小麦地(P-W-P序列)的有机碳的含量表现为NTS>NT>TS>T,与T处理相比,TS处理有机碳含量提高了4.14%,NT处理有机碳含量提高了5.22%,NTS处理有机碳含量提高了7.45%;豌豆地(W-P-W序列)中有机碳的含量表现为TS>NTS>NT>T,与T处理相比,TS处理有机碳含量提高了14.65%,NT处理有机碳含量提高了7.98%,NTS处理有机碳含量提高了12.53%。(2)不同耕作处理下土壤表层有机碳含量明显高于其它层次,并且随着土层的增加而递减。春小麦地(P-W-P序列)的有机碳在0～5cm和5～10cm土层中含量依此为NTS>NT>TS>T,在10～30cm为NTS>TS>NT>T;与小麦地不同,豌豆地(W-P-W序列)中有机碳的含量在0～5cm土层中表现为NTS>TS>NT>T,在5～10cm和10-30cm土层中表现为TS>NTS>NT>T。两种作物在0～5cm土层下土壤有机碳含量均是NTS处理的最高。(3)不同耕作处理下的土壤易氧化碳、土壤微生物量碳以及水溶性有机碳与土壤总有机碳含量的变化趋势相一致。土壤活性有机碳较大程度上依赖土壤有机碳的含量,易氧化碳与微生物量碳之间虽然表述与测定方法不同,但都在一定程度上表征了土壤中活性较高部分的有机碳含量,反映了有机碳的有效性。(4)保护性耕作显著提高提高土壤碳素有效率。两种轮作次序下,土壤碳素有效率均表现为AAC>ABC>ACC。和T处理相比,其他3个耕作措施的土壤碳素有效率均比传统耕作提高,其中NTS处理下的土壤碳素有效率显著大于其他处理。说明免耕秸秆覆盖对土壤有机碳含量的增加和土壤有机质的累积的贡献最大。(5)两种轮作次序下,保护性耕作处理下碳库各项管理指数均高于传统耕作处理,同时土壤碳库各项指数对表层的影响比较大。春小麦地(P-W-P序列)在0～30cm土层中CPMI总体趋势表现为NTS>NT>TS>T,与对照T相比,TS、NT、NTS处理的CPMI分别提高了16.58%和18.22%和43.72%,其中NTS处理碳库管理指数变化明显高于其它处理。豌豆地(W-P-W序列)在0～30cm土层中CPMI总体趋势表现为NTS>TS>NT>T,与对照T相比,TS、NT、NTS处理的CPMI分别提高了29.24%和14.40%和47.49%,保护性耕作处理下的A、AI、CPI和CPMI均显著大于传统耕作处理T。总体而言秸秆覆盖的贡献大于耕作措施,秸秆覆盖是碳库管理指数提高的直接原因。本研究结果说明,轮作结合保护性耕作有效地降低了传统种植制度对土壤有机碳的衰减效应,对土壤有机碳含量的影响是显而易见的,土壤活性有机碳对调节土壤养分流有很大影响,对土壤耕作措施的反映很明显。其中NTS处理显著增加土壤有机碳含量,更有利于土壤有机碳的累积。