黃色石灰土不同粒徑團聚體有機碳礦化對溫度的響應(yīng)

江家彬 楊芳 王小利 段建軍

摘 要：石灰?guī)r（CaCO3）發(fā)育是西南喀斯特地貌的主要成因，且石灰?guī)r發(fā)育而成的石灰土對全球溫室氣體的排放產(chǎn)生了巨大的影響，但石灰土不同粒徑團聚體中的有機碳在不同溫度下的礦化特征尚不清楚。因此，本研究通過室內(nèi)模擬培養(yǎng)試驗結(jié)合濕篩法和堿液吸收法探究了15℃、25℃和35℃下黃色石灰土>0.25mm、0.053～0.25mm、0.002～0.053mm和<0.002mm粒徑團聚體有機碳的礦化特征。結(jié)果表明：隨團聚體粒徑降低，土壤有機碳含量逐漸降低（P<0.05），其中，>0.25mm有機碳含量為15.67g/kg，<0.002mm有機碳含量為0.59g/kg;在培養(yǎng)的第1天，三種溫度下各粒徑團聚體有機碳礦化速率均達到峰值，隨后快速下降并逐漸趨于穩(wěn)定;且0.053mm～0.25mm團聚體有機碳的礦化速率（14.37～31.99mg/（kg·d））和累積礦化量（100.67～223.92g/kg）最大，是最低的<0.002mm粒徑團聚體的1.01～1.28倍;各粒徑團聚體可礦化有機碳比例分別為：>0.25mm（0.41%～0.91%）、0.053～0.25mm（0.42%～0.93%）、0.002～0.053mm（0.44%～0.79%）和<0.002mm（0.41%～0.73%）（P<0.05）。其次，在低溫（15℃）下升溫，0.053～0.25mm團聚體有機碳Q10值（1.56）最大，而常溫（25℃）下升溫，則是>0.25mm團聚體有機碳Q10值最大（1.68）;且0.053～0.25mm團聚體有機碳的潛在可礦化量C0（111.62～239.59mg/kg）及礦化速率常數(shù)K（0.41～0.44）均大于其余各粒徑團聚體。綜上所述，黃色石灰土0.053～0.25mm粒徑團聚體有機碳礦化對升溫的響應(yīng)強烈，>0.25mm和0.002～0.053mm粒徑團聚體次之，而<0.002mm粒徑團聚體有機碳礦化對升溫響應(yīng)最弱;固碳能力依次為：（<0.002mm）>（0.002～0.053mm）>（>0.25mm）>（0.053～0.25mm）。

關(guān)鍵詞：黃色石灰土;固碳潛力;不同粒徑團聚體;有機碳礦化;溫度敏感性

Abstract：The development of limestone （CaCO3） is the main cause of karst landform in Southwest China， and the limestone soil has a great impact on the global greenhouse gas emissions， but the mineralization characteristics of organic carbon in different size aggregates of limestone soil at different temperatures are not clear. Therefore， this study used indoor simulated cultivation experiments combined with wet sieve method and lye absorption method to explore the mineralization characteristics of organic carbon in mm-sized aggregates， including limestone> 0.25 mm， 0.053 mm ～ 0.25 mm， 0.002 mm ～ 0.053 mm and <0.002 at 15 ℃， 25 ℃ and 35 ℃. The results showed that as the aggregate size decreased， the soil organic carbon content gradually decreased （P <0.05）， where> 0.25 mm organic carbon content was 15.67 g/kg and <0.002 mm organic carbon content was 0.59 g/kg; on the first day of culture， the mineralization rate of organic carbon in aggregates with different particle sizes reached the peak under three temperatures， then rapidly decreased and gradually stabilized; the mineralization rate （14.37-31.99 mg/（kg·d）） and cumulative mineralization amount （100.67-223.92 g/kg） of 0.053 mm ～ 0.25 mm aggregates were the highest， which were 1.01 ～ 1.28 times of the lowest < 0.002 mm aggregates;the proportions of mineralizable organic carbon of each particle size aggregate were：> 0.25 mm （0.41% ～ 0.91%）， 0.053 mm ～ 0.25 mm （0.42% ～ 0.93%）， 0.002 mm ～ 0.053 mm （0.44% ～ 0.79%） and <0.002 mm （0.41% ～ 0.73%） （P <0.05）. Secondly， when the temperature was raised at low temperature （15℃）， the Q10 value （1.56） of the organic carbon of the aggregates from 0.053 mm to 0.25 mm was the largest， while at room temperature （25℃）， the Q10 value of the organic carbon of the aggregates of > 0.25 mm was the largest （1.68 ）; the potential mineralizable amount C0 （111.62 ～ 239.59 mg/kg） and the mineralization rate constant K （0.41～ 0.44） of the organic carbon in the aggregates of 0.053 mm to 0.25 mm were larger than those of the other aggregates. In summary， the mineralization of 0.053 mm ～ 0.25 mm agglomerates organic carbon in yellow limestone responded strongly to temperature rise， followed by> 0.25 mm and 0.002 mm ～ 0.053 mm agglomerates， and <0.002 mm agglomerates organic carbon mineralization. The organic carbon mineralization of aggregates <0.002 mm has the weakest response to heating. The carbon-fixing capacity was： （<0.002 mm）>（0.002 mm ～ 0.053 mm）>（> 0.25 mm）>（0.053 mm ～ 0.25 mm）.

Keywords：yellow lime soil;aggregates with different particle sizes; mineralization of organic carbon; carbon sequestration potential; temperature sensitivity

土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)最大的碳庫，在1 m深土層中約有2500億噸碳[1]，其細微變化足以對局部地區(qū)CO2水平產(chǎn)生巨大的影響[2]。因此，土壤固定有機碳是減緩溫室氣體（CO2、N2O等）排放的重要途徑之一[3]。在干旱和濕潤交替等物理過程下，由土壤顆粒和有機物所形成的具有多孔結(jié)構(gòu)的土壤團聚體是土壤有機碳的主要賦存場所[4]。在表土團聚體中有機碳含量占全土有機碳含量的90%[5]，土壤團聚體有機碳的礦化主要受土壤溫度[6]、水分[7]、質(zhì)地[8]、肥力[9]以及人為措施[10]等的影響。土壤有機碳損失途徑主要是微生物介導(dǎo)的礦化過程，而溫度的高低直接影響微生物的活性，進而影響有機碳的礦化[11]。

全土有機碳礦化是不同土壤團聚體礦化的總體反映。研究土壤團聚體有機碳在全土有機碳礦化中的貢獻，對進一步探究土壤碳循環(huán)過程具有重要意義。目前，國內(nèi)外對于不同土壤團聚體有機碳礦化已有較多報道：其研究結(jié)果均表現(xiàn)為增溫能促進土壤有機碳的礦化，但其具體效果受增溫方式、生態(tài)系統(tǒng)類型以及增溫時間等的影響而存在差異[12]。郭振等[13]研究發(fā)現(xiàn)，常溫下（25℃）各粒徑土壤團聚體固碳潛力分別為：（>0.25mm）>（<0.002mm）>（0.053～0.25mm）>（0.002～0.053mm）;楊芳等[14]卻發(fā)現(xiàn)0.002～0.053mm的固碳潛力大于0.053～0.25mm。劉晶等[15]發(fā)現(xiàn)土壤團聚體可礦化有機碳分配比例隨粒徑減小而變大，大顆粒團聚固碳能力強于小團聚體。Semenov等[16]研究發(fā)現(xiàn)土壤團聚體有機碳潛在可礦化量最高的是粒徑為0.25～2mm的團聚體。陳曉芬等[17]發(fā)現(xiàn)有機碳含量是影響團聚體有機碳礦化的主要因素，大團聚體在土壤有機碳礦化過程中起著主導(dǎo)作用。

我國南方地區(qū)喀斯特地貌較為發(fā)育，對全球溫室氣體的排放產(chǎn)生了巨大的影響，在一定程度上加速了溫室效應(yīng)的進程。而貴州省作為我國喀斯特地貌最為發(fā)育的地區(qū)之一，其占比達到全省面積的62%，對其的研究有助于了解喀斯特地區(qū)土壤有機碳排放及固定機制。因此，本試驗以貴州省喀斯特地區(qū)典型黃色石灰土為研究對象，采用室內(nèi)模擬培養(yǎng)，結(jié)合濕篩法和堿液吸收法，并運用一級動力學(xué)方程對黃色石灰土不同粒徑團聚體有機碳累積礦化量進行擬合，揭示不同溫度下各粒徑土壤團聚體有機碳的礦化規(guī)律，以期為預(yù)測喀斯特地區(qū)土壤碳庫平衡提供一定的數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 供試土壤

研究區(qū)位于貴州省普定縣典型喀斯特區(qū)域（N 26°26′36″，E 105°27′49″），該地長期處于亞熱帶季風濕潤氣候，季風交替明顯，氣候溫和。供試土壤采集于該地多年種植小麥的旱地土壤。于2017年8月采用五點取樣法采集表層土壤（0～20cm）樣品共20kg。帶回室內(nèi)經(jīng)人工剔除>10mm的植物殘體和石塊后，置于陰涼干燥處自然風干，經(jīng)磨碎后過2mm篩放入密閉的保鮮袋中備用。其中一部用于濕篩法分組和室內(nèi)培養(yǎng)，另一部分分別過0.149mm、0.25mm和1mm篩測定土壤基本理化性質(zhì)。供試土壤的基本理化性質(zhì)為：有機質(zhì)42.28g/kg、全氮1.94g/kg、堿解氮169.32mg/kg、全磷0.67g/kg、速效磷2.26mg/kg、全鉀10.41g/kg、有效性鉀127.25mg/kg、pH7.71。

1.2 不同粒徑團聚體的篩分

采用濕篩法[18]對土壤樣品進行篩分，直至篩分出足量各粒徑團聚體。具體步驟：稱取過2mm篩子的風干土20.00g，置于微團聚體分離器中（上層篩子孔徑為0.25mm、下層篩子孔徑為0.053mm）。用蒸餾水浸泡20min， 團聚體的分離通過上下移動篩子20min（頻率為25次/分鐘），擺幅為4cm。篩分結(jié)束后靜置30min。上層篩中為>0.25mm團聚體，下層篩中為0.053mm～0.25mm團聚體，余下的懸液置于離心機中在900rpm下離心7min，位于底部的固體部分為0.002mm～0.053mm團聚體;然后將余下的上清液再次在3200rpm下離心15min，底部的固體部分為<0.002mm團聚體。最后將得出的各個組分團聚體無損地轉(zhuǎn)移到鋁盒中，在60℃下烘干稱重，并用于有機碳的礦化培養(yǎng)試驗。在20.00g原土中>0.25mm、0.053mm～0.25mm、0.002mm～0.053mm和<0.002mm粒徑的團聚體質(zhì)量、有機碳含量、土壤回收率和各組分變異系數(shù)如表1所示;篩分結(jié)果和過程的可靠性和重現(xiàn)性良好。

1.3 土壤有機碳礦化培養(yǎng)試驗

試驗共設(shè)置>0.25mm、0.053～0.25mm、0.002～0.053mm和<0.002mm 粒徑的團聚體4個處理，并設(shè)置無土對照作為空白，對照和每個處理均重復(fù)3次。具體試驗步驟為：將>0.25mm、0.053～0.25mm、0.002～0.053mm和<0.002mm團聚體按其對應(yīng)的質(zhì)量分數(shù)分別稱取11.04g、5.14g、2.79和0.41g置于50mL燒杯中，用蒸餾水調(diào)節(jié)至田間持水量的70 %，將燒杯放于1L密閉的廣口瓶中，在25℃黑暗條件下預(yù)培養(yǎng)24h。預(yù)培養(yǎng)結(jié)束后，在每個廣口瓶中放入盛有10mL0.1mol/LNaOH溶液的小燒杯。分別在15℃、25℃和35℃黑暗條件下培養(yǎng)一周，并在培養(yǎng)第1d、2d、3d、4d、5d、6d和7d時將盛有10mL0.1mol/LNaOH溶液的燒杯取出，并立即加入2mL1mol/L的BaCl2溶液和2滴酚酞指示劑，用0.1mol/L的HCl滴定剩下未被消耗的NaOH，從而通過消耗的HCl量來計算CO2礦化量。每次測定結(jié)束后，采用稱重法補充燒杯中的水分至初始質(zhì)量，通氣30min，再次更換盛有10mL 0.1mol/L NaOH溶液的燒杯，繼續(xù)進行培養(yǎng)，整個過程持續(xù)一周（7d）。

1.4 測定方法

土壤pH采用蒸餾水進行浸提（水土比2.5：1）后用pH（Mettler-toledo 320）計測定;土壤全氮（TN）、有機碳 （SOC）采用碳氮元素分析儀測定; 土壤堿解氮采用流動注射儀 （Fiastar5000） 測定; 土壤全磷 （TP） 、速效磷 （Olsen-P）分別采用NaOH熔融法、0.5mol/L NaHCO3溶液進行提取，用鉬銻抗比色-紫外分光光度計 （UV-2450， 日本） 測定; 全鉀和有效鉀采用NH4OAc浸提-火焰光度法測定[19]。

有機碳礦化量（mg/kg）：CHCL×（V0–V1）×22/0.03;其中CHCL表示鹽酸的濃度（mol/L），V0為空白所消耗的鹽酸量（mL），V1為各處理所消耗的鹽酸量（mL）。

有機碳礦化速率[mg/（kg·d）]：培養(yǎng)時間內(nèi)有機碳的礦化量培養(yǎng)時間;不同粒徑土壤團聚體有機碳礦化率=培養(yǎng)期間釋放的CO2總量/總的有機碳含量×100%;有機碳累積礦化量的計算為從培養(yǎng)的第一天起至某一天時有機碳總的礦化量。采用一級動力學(xué)方程進行擬合：Ct=C0（1-e-kt）;式中Ct為經(jīng)t時間后有機碳的碳累積礦化量（g/kg）;C0為有機碳潛在的礦化量（g/kg）;K為有機碳周轉(zhuǎn)速率常數(shù)（d-1），t為培養(yǎng)時間（d），半周轉(zhuǎn)期（T1/2）=ln2/k;土壤有機碳礦化的溫度敏感性系數(shù)Q10：Q10=Rt+10/Rt;其中Rt和Rt+10表示溫度為t和t+10時有機碳的礦化速率。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

運用Microsoft Excel 2019軟件進行數(shù)據(jù)整理，采用 SPASS19.0進行方差分析和多重比較（P<0.05）;用 Origin8.0進行一級動力學(xué)方程參數(shù)擬合和繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同溫度下各粒徑團聚體有機碳的礦化

各粒徑團聚體有機碳在不同溫度下（15℃、25℃和35℃）的礦化速率如圖1所示。土壤有機碳礦化速率均在培養(yǎng)的第一天達到最大值，且隨培養(yǎng)時間的增加逐漸降低，均表現(xiàn)為前期快速下降，后期緩慢降低，最終各團聚體有機碳礦化速率逐漸趨于同一水平。且各組分有機碳礦化速率均表現(xiàn)為隨著溫度的升高而升高，即V35℃>V25℃>V15℃。15℃條件下，各團聚體有機碳礦化速率均較低;在培養(yǎng)的第1天，0.002～0.053mm粒徑團聚體礦化速率最高為40.43mg/（kg·d），是礦化速率最低的0.053～0.25mm粒徑團聚體的1.25倍。在25℃培養(yǎng)時，各團聚體有機碳礦化速率較15℃時有較大的提升;在培養(yǎng)的第1天，0.053～0.25mm粒徑團聚體的礦化速率最高為58.92mg/（kg·d），是礦化速率最低的>0.25mm粒徑團聚體的1.62倍。在35℃培養(yǎng)時，各粒徑團聚體有機碳礦化速率均達到最大值;在培養(yǎng)的第1天，0.053～0.25mm粒徑團聚體的礦化速率最高為74.53mg/（kg·d），是礦化速率最低的0.002～0.053mm粒徑團聚體的1.48倍。

土壤有機碳累積礦化量是表征土壤有機碳潛在可礦化量的重要指標，有助于評價土壤的固碳潛力。如圖2所示，15℃條件下，各粒徑的團聚體有機碳累積礦化量無明顯差異（98.94～106.23）mg/kg;25℃條件下，0.053mm～0.25mm和0.002mm～0.053mm粒徑團聚體有機碳累積礦化量高于其他團聚體，其中有機碳累積礦化量最高的0.053mm～0.25mm粒徑的團聚體為157.38mg/kg，是有機碳累積礦化量最低的>0.25mm粒徑團聚體的1.21倍;35℃條件下，0.053mm～0.25mm和>0.25mm粒徑團聚體有機碳累積礦化量高于其他團聚體，有機碳累積礦化量最高的0.053mm～0.25mm粒徑團聚體（223.92mg/kg）是有機碳累積礦化量最低的<0.002mm粒徑團聚體的1.28倍。整體上看，礦化速率與累積礦化量相似，均隨著溫度的升高而增加;其中0.053mm～0.25mm粒徑的團聚體有機碳累積礦化量高于其他組分團聚體。

土壤有機碳礦化是土壤中不同團聚體有機碳礦化的總體表現(xiàn)，探究不同粒徑團聚體可礦化有機碳比例有助于揭示土壤有機碳礦化和固定的內(nèi)在機制。如圖3所示，3種溫度下>0.25mm、0.053mm～0.25mm、0.002mm～0.053mm和<0.002mm粒徑團聚體有機碳礦化率分別為：0.41%～0.91%、0.42%～0.93%、0.44%～0.79%和0.41%～0.73%。不同溫度下，各團聚體有機碳礦化率呈現(xiàn)出一致的趨勢，表現(xiàn)為與溫度成正比，而與土壤團聚體粒徑和有機碳含量成反比，且各組分間均呈現(xiàn)出顯著性差異（P<0.05）。

2.2 不同粒徑團聚體有機碳礦化的溫度敏感性（Q10）及其參數(shù)的變化

如圖4所示，在低溫下（15℃），>0.25mm、0.053mm～0.25 mm、0.002mm～0.053mm和<0.002mm粒徑團聚體的Q10值分別為1.31、1.56、1.42和1.31。除0.002mm～0.053mm粒徑團聚體外，Q10值最大的0.053mm～0.25mm團聚體與其余團聚體均呈現(xiàn)顯著性差異（P <0.05），是Q10值最低的>0.25mm團聚體的1.25倍;在常溫下（25℃），>0.25mm、0.053mm～0.25mm、0.002mm～0.053mm和<0.002mm粒徑團聚體的Q10值分別為1.68、1.42、1.25和1.34;Q10值最大的>0.25mm團聚體與其余團聚體均呈現(xiàn)顯著性差異（P<0.05），是Q10值最低的0.00mm～0.053mm團聚體的1.34倍。

不同粒徑團聚體有機碳在不同溫度下累積礦化量與培養(yǎng)天數(shù)之間的動態(tài)變化可用一級動力學(xué)方程〔Ct=C0（1–e-kt）〕進行擬合（P<0.01），擬合結(jié)果的相關(guān)參數(shù)如表2所示;其中擬合的相關(guān)系數(shù)（R2）均大于或等于0.953，表明存在極顯著相關(guān)關(guān)系;15℃條件下，各粒徑團聚體有機碳潛在可礦化量（C0）大小為：0.002mm～0.053mm > 0.053mm～0.25mm > <0.002mm > >0.25mm。其中C0最大的0.002 mm～0.053 mm團聚體為112.70 mg/kg，是C0最小的0.25mm團聚體的1.08倍;在25℃和35℃培養(yǎng)時，C0最大的分別為0.053mm～0.25mm團聚體（167.84mg/kg）和>0.25mm團聚體（257.71mg/kg），C0最小的均為<0.002mm團聚體，分別為148.31mg/kg和194.32mg/kg。雖然各個組分的C0對溫度的響應(yīng)程度各不相同，但總體上均呈現(xiàn)出隨溫度的升高而增加的趨勢。其次，各組分有機碳礦化速率常數(shù)（k）的范圍為（0.31～0.46）/d，且k值在15℃培養(yǎng)時最大，35℃培養(yǎng)時最小，整體上表現(xiàn)為隨溫度的升高而降低;半周轉(zhuǎn)期T1/2為（1.50～2.12）/d，三種溫度下各組分團聚體有機碳的半周轉(zhuǎn)期均較短。

3 結(jié)論與討論

3.1 不同溫度下黃色石灰土各粒徑團聚體有機碳礦化速率及礦化量的影響因素

土壤團聚體中有機碳含量主要與研究區(qū)的氣候、土壤N沉降和土壤本身的養(yǎng)分狀況有關(guān)[20]。在本研究中，>0.25mm團聚體有機碳含量是<0.002mm團聚體的26.56倍，土壤有機碳含量表現(xiàn)為隨土壤粒徑的降低逐漸減少，且不同粒徑間存在顯著差異（P <0.05）。這與當前大多數(shù)研究結(jié)果相一致[21]。其原因可能是植物凋落物、根系分必物和人為施用的有機肥等有機物質(zhì)的存在促進了土壤大團聚體的形成并使有機質(zhì)吸附或封存于大團聚體內(nèi)，而小團聚體由于其粒徑小、質(zhì)地松散的結(jié)構(gòu)，對有機質(zhì)的吸附能力差[22]，因此，土壤有機碳主要存在于粒徑較大的團聚體中。

土壤有機碳在微生物作用下礦化分解釋放出CO2，是土壤碳庫系統(tǒng)主要的碳輸出途徑，也是碳循環(huán)的主要環(huán)節(jié)之一[23]。土壤團聚體有機碳含量和溫度往往與微生物活性密切相關(guān)，進而影響土壤有機碳的礦化[24]。在本研究中，隨著溫度的升高各組分團聚體有機碳礦化速率和累積礦化量均顯著增加，這與大多數(shù)的研究結(jié)果相似[25]。這是由于在培養(yǎng)初期大量易利用有機碳被微生物快速分解和礦化;至培養(yǎng)后期，易利用有機碳逐漸減少，剩下的多為緩惰性碳庫，微生物對有機碳的利用效率減弱[26];因此，在培養(yǎng)過程中表現(xiàn)為前期分解迅速，后期分解緩慢。而升溫則通過提高微生物的活性來促進土壤有機碳的礦化，特別是對0.053mm～0.25mm以及>0.25mm粒徑團聚體有機碳礦化的影響最為強烈。一方面，這可能與>0.25mm和0.053mm～0.25mm團聚體中較高的有機碳含量有關(guān)[27]。另一方面，>0.25mm和0.053mm～0.25mm團聚體中較強的有機碳活性[28]和較弱的氧化穩(wěn)定性[29]為微生物的生長和繁殖提供能量[30]，進而促進了有機碳的分解礦化;此外，一定溫度范圍內(nèi)，升溫使得參與有機質(zhì)分解的土壤酶活性的增強[31]也促進了有機碳的分解礦化。因此，在適宜范圍內(nèi)升溫有助于土壤有機碳礦化速率和累積礦化量的提高，特別是對>0.25mm和0.053mm～0.25mm等粒徑較大的團聚體有機碳影響強烈。

3.2 各粒徑團聚體可礦化有機碳比例及溫度敏感性的影響因素

土壤團聚體可礦化有機碳比例與土壤總有機碳和易利用有機碳含量有關(guān)[32]。在本研究中，土壤團聚體可礦化有機碳比例與有機碳含量表現(xiàn)出一致的趨勢，有機碳可礦化比例最高的>0.25mm團聚體是有機碳可礦化比例最低的<0.002mm團聚體的25.44～32.03倍，表現(xiàn)為隨著團聚體粒徑的減小有機碳可礦化比例逐漸降低;這與郝瑞軍等[33]的研究結(jié)果一致。這一方面可能是由于大顆粒團聚體有機碳含量較高，其累計礦化量和礦化速率較大[34]，礦化釋放出的CO2多;另一方面則是由于大顆粒團聚體中含有大量的活性有機碳，易受到溫度的影響，從而釋放出大量的CO2;因此在全土有機碳礦化中發(fā)揮著主導(dǎo)作用。進一步證實土壤中大顆粒團聚體是有機碳的主要載體[35]。

此外，本研究還發(fā)現(xiàn)，相較于各組分團聚體，在低溫下升溫更有助于0.053mm～0.25mm團聚體有機碳的礦化，固碳潛力較其他團聚體低;而在常溫下升溫則更有利于>0.25mm團聚體有機碳的礦化，固碳潛力較其他團聚體低。理論上，當土壤有機碳含量高、有機碳礦化速率快時，有機碳礦化的Q10值越低。但有研究發(fā)現(xiàn)Q10值與土壤有機碳及其組分（主要是活性有機碳）呈正相關(guān)關(guān)系[36]。而土壤大顆粒團聚體中較高的總有機碳及活性有機碳含量[22-23]，也在一定程度解釋了本研究中>0.25mm和0.053mm～0.25mm團聚體較高的Q10值。

3.3 不同溫度下各粒徑團聚體有機碳礦化參數(shù)的變化

三種溫度下，原土有機碳潛在可礦化量（C0）均低于其余各粒級團聚體;在15℃培養(yǎng)時，0.002mm～0.053mm和0.053mm～0.25mm團聚體有機碳潛在可礦化量（C0）較其余團聚體大;在25℃和35℃培養(yǎng)時，則表現(xiàn)為0.053mm～0.25mm和>0.25mm團聚體有機碳潛在可礦化量（C0）大。整體上表現(xiàn)為隨著溫度的升高，各組分團聚體有機碳潛在可礦化量（C0）均增加，且粒徑大的團聚體（>0.053mm）有機碳潛在可礦化量（C0）大于粒徑小的團聚體（<0.053mm）。這與李瑋[37]在茶園土壤得出的結(jié)果一致，這主要是由于大顆粒團聚體中含有微生物所需的大量碳源和營養(yǎng)元素，促進了微生物的生長繁殖，進而提高了較大顆粒團聚體中CO2的釋放量和潛在可礦化有機碳量。但張薇[38]對水稻土的研究中并沒有發(fā)現(xiàn)類似規(guī)律。表明土壤團聚體潛在可礦化量可能與土壤類型有關(guān)。

土壤有機碳庫的周轉(zhuǎn)速率常數(shù)（k）受多種環(huán)境因子共同影響。在本研究中整體表現(xiàn)為隨溫度的升高而降低的趨勢。在15℃下，0.002mm～0.053mm團聚體周轉(zhuǎn)速率常數(shù)（k）最大，而在25℃和35℃下則是0.053mm～0.25mm團聚體最大。這可能是由于不同粒徑團聚體受到溫度的影響，其吸附的營養(yǎng)元素和有機碳含量或是其物理結(jié)構(gòu)存在差異所導(dǎo)致[39]。

升溫能極大地促進黃色石灰土各粒徑團聚體有機碳的礦化;其中，0.053mm～0.25mm團聚體有機碳礦化對升溫的響應(yīng)強烈，>0.25mm和0.002mm～0.053mm團聚體次之;而和<0.002mm團聚體有機碳礦化對升溫響應(yīng)弱，固碳能力依次為：<0.002mm>0.002mm～0.053mm>>0.25mm>0.053mm～0.25mm。

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