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培养温度对不同类型茶园土壤有机碳矿化的影响

王峰 陈玉真 尤志明 吴志丹 江福英 张文锦 王义祥

王峰, 陈玉真, 尤志明, 吴志丹, 江福英, 张文锦, 王义祥. 培养温度对不同类型茶园土壤有机碳矿化的影响[J]. 福建农业学报, 2016, 31(9): 993-999. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2016.09.018
引用本文: 王峰, 陈玉真, 尤志明, 吴志丹, 江福英, 张文锦, 王义祥. 培养温度对不同类型茶园土壤有机碳矿化的影响[J]. 福建农业学报, 2016, 31(9): 993-999. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2016.09.018
WANG Feng, CHEN Yu-zhen, YOU Zhi-ming, WU Zhi-dan, JIANG Fu-ying, ZHANG We-jin, WANG Yi-xiang. Effect of Temperature on Organic Carbon Mineralization in Two Types of Soil at Tea Plantations[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2016, 31(9): 993-999. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2016.09.018
Citation: WANG Feng, CHEN Yu-zhen, YOU Zhi-ming, WU Zhi-dan, JIANG Fu-ying, ZHANG We-jin, WANG Yi-xiang. Effect of Temperature on Organic Carbon Mineralization in Two Types of Soil at Tea Plantations[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2016, 31(9): 993-999. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2016.09.018

培养温度对不同类型茶园土壤有机碳矿化的影响

doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2016.09.018
基金项目: 

福建省自然科学基金 2016J01120

福建省科技计划项目——省属公益类科研院所基本科研专项 2014R1012-10、2015R1012-5、2014R1017-3

福建省财政专项——福建省农业科学院科技创新团队建设项目 2014Y0048、2015S0044

详细信息
    作者简介:

    王峰(1984-),男,助理研究员,研究方向:茶树栽培与环境生态(E-mail:82458lin@163.com)

    通讯作者:

    尤志明(1964-),男,研究员,主要从事茶树栽培(E-mail:847842412@qq.com)

  • 中图分类号: S151

Effect of Temperature on Organic Carbon Mineralization in Two Types of Soil at Tea Plantations

  • 摘要: 室内模拟亚热带地区2种不同类型茶园土壤(黄壤和高山草甸土)在3种温度(10、20和30℃)下的有机碳矿化特征,分析有机碳矿化对温度变化的响应特征。结果表明:在47 d培养期间内,土壤类型和温度对茶园有机碳矿化具有显著影响,并且存在显著的交互作用;相同培养温度条件下高山草甸土茶园有机碳矿化量和矿化速率常数k均显著高于黄壤,但矿化比例差异不显著,随着培养温度的增大,有机碳累积矿化量持续增加,增幅分别为20.90~91.88%(黄壤)和48.52~113.88%(高山草甸土),且高山草甸土有机碳Q10值高于黄壤,说明有机碳含量丰富的高海拔高山草甸土茶园土壤有机碳温度敏感性更高;低温培养条件下(<20℃)土壤有机碳矿化的温度敏感性均显著高于高温培养条件下,说明低温条件下有机碳矿化速率对升温更敏感,低温条件下(<20℃)高山草甸土茶园土壤平均Q10值(2.05)显著高于黄壤(1.66),但高温条件下(>20℃),两者之间没有显著差异;一级动力学方程能较好地描述了2种茶园土壤有机碳的矿化累积动态,土壤有机碳的潜在矿化量(C0)随温度增加而增加。
  • 图  1  培养期间土壤有机碳矿化速率和累积矿化量的动态变化

    Figure  1.  Mineralization rate and cumulative SOC mineralization during incubation

    图  2  土壤有机碳累积矿化量和矿化比率

    注:图中小写字母表示同一土壤类型在不同培养温度之间的差异,大写字母表示两种土壤类型在同一培养温度之间的差异。

    Figure  2.  Accumulative mineralization and SOC mineralization rate

    图  3  不同处理培养过程中温度系数(Q10)的变化

    Figure  3.  Q10 of different treatments during incubation

    表  1  试验地茶园基本情况

    Table  1.   Basic properties of tea plantations under investigation

    土壤类型树龄/a茶树品种树势海拔/m
    黄壤8水仙385
    高山草甸土10本地菜茶1120
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    表  2  供试土壤基础理化性状

    Table  2.   Basic agro-chemical properties of soils under study

    土壤类型有机碳/(g·kg-1)可溶性有机碳/(mg·kg-1)微生物量碳/(mg·kg-1)全氮/ (g·kg-1)容重/(g.cm-3)C/NpH砂粒/%粉粒/%粘粒/%
    黄壤23.5244.17135.671.711.0613.754.1815.9758.4325.60
    高山草甸土36.6077.89209.323.460.9210.584.5235.0047.6517.35
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    表  3  培养期间土壤有机碳矿化速率的回归分析

    Table  3.   Mathematic equation of SOC mineralization during incubation

    土壤类型处理/℃回归方程相关系数R2
    黄壤10Y=-26.53ln(x)+65.980.97**
    20Y=-55.19ln(x)+129.850.96**
    30Y= -61.55ln(x)+151.500.97**
    高山草甸土10Y=-50.48ln(x)+114.380.96**
    20Y=-116.92ln(x)+258.110.97**
    30Y=-155.72ln(x)+342.200.98**
    注:式中Y: CO2-C矿化速率/(mg·kg-1·d-1);x:培养时间/d。**P<0.01。
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    表  4  培养温度和土壤类型对有机碳矿化的影响

    Table  4.   Effect of temperature and soil type on SOC mineralization

    因素 F
    累积矿化量矿化比例
    土壤类型138.81**4.27
    培养温度230.55**164.01**
    土壤类型×培养温度15.04**0.53
    注:**表示 P<0.01 水平下差异显著。
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    表  5  土壤有机碳矿化的一级动力学参数

    Table  5.   Parameters on first-order kinetics of SOC mineralization

    土壤类型 处理/℃ C0/(mg·kg-1) K(d-1) C0/SOC/% R2
    黄壤10803.45c0.063b3.42c0.96
    201217.36b0.084c5.18b0.97
    301691.84a0.069b7.19a0.98
    高山草甸土10895.08c0.10b2.45c0.99
    201778.43b0.13ab4.86b0.98
    302315.99a0.14a6.33a0.97
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-06-14
  • 修回日期:  2016-08-03
  • 刊出日期:  2016-09-28

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