不同耕作方式下民勤绿洲区土壤有机碳的稳定性及风蚀效应

The soil organic carbon(SOC) stability is very important for regional agricultural sustainable development, wind erosion resistence and slowing down the desertification of arable land in Minqin oasis. Based on the the existing research and technological advantages ,we want to analyse SOC short-term stability through in situ determination of soil organic carbon pool stability, soil enzyme activity ,soil organic carbon mineralization and wind erosion.The long-term stability of SOC is predicted through SOC saturation which influenced by initial organic carbon and exogenous organic carbon that has the different carbon sequestration rate and mechanism under different treatments. So as to study the trend of SOC under different tilllages and wind erosion in oasis regions, and provide a theoretical basis for appropriate tilllage practice selection in Minqin oasis.

民勤绿洲区农田土壤有机碳的稳定性对于保障区域农业可持续发展，提高土壤的抗风蚀能力以及阻挡风蚀沉淀物，减缓耕地荒漠化趋势意义重大。本项目以备受人们关注的土壤有机碳稳定性为研究对象，借助现有的研究基础和技术优势，拟通过对土壤有机碳库、土壤酶活性及土壤有机碳矿化的小尺度观测，结合土壤风蚀对有机碳稳定性影响的原位测定，比较分析耕作方式和风蚀在短期内对土壤有机碳短期稳定性的影响；通过研究耕作方式对初始有机碳固碳潜力以及外源性有机碳对绿洲区农田土壤固碳现状、速率、机制和潜力的影响，预测绿洲区农田土壤长期饱和固碳潜力。以期探讨不同耕作方式下绿洲区土壤有机碳的演变规律及风蚀对土壤有机碳稳定性的影响，为区域适宜耕作方式的选择提供理论基础。

民勤绿洲区农田土壤有机碳的稳定性对于保障区域农业可持续发展，提高土壤的抗风蚀能力以及阻挡风蚀沉淀物，减缓耕地荒漠化趋势意义重大。本项目以备受人们关注的民勤绿洲风蚀区农田土壤为研究对象，采用长期免耕（Tn）、少耕（Tm）、深松（Ts）和秋翻（Tf）处理方式，通过对土壤有机碳库、有机碳组分、土壤酶活性测定及土壤有机碳矿化的小尺度观测，研究耕作方式对土壤有机碳固持现状和稳定潜力的影响，结合土壤风蚀的原位观测和室内风洞模拟试验，计算不同耕作措施下绿洲区农田土壤的抗风蚀效率，阐明风蚀模数随风速的变化规律，计算风蚀过程中有机碳的损失量，探讨风蚀和耕作对土壤有机碳稳定性的互作效应，以期为区域适宜耕作方式的选择提供理论基础。研究结果表明, 秋翻处理土壤累计呼吸量最高，逐渐由碳“汇”演变为碳“源”，而且随耕作年限不断延长，碳“源”趋势越明显，其余处理均表现为土壤碳的“汇”。不同耕作方式下风蚀速率均与风速成指数函数关系，长期秋翻后，土壤抗蚀性不断变差，而且土壤有机碳随风蚀的损失显著高于其它处理，达到土壤耕层（0-20cm）总碳储量的2.2%-3.3%，长期少耕和深松会导致表层土壤的易蚀性发生变化，土壤有机碳损失增加，免耕处理土壤抗蚀性最好。秸秆还田对土壤碳排放产生短暂的激发效应（7-14天），土壤有机碳活性组分显著提升，土壤活性碳转化系数是未添加秸秆处理的2.43倍，而且还田过程中不添加氮肥或者适度添加氮肥都有助于提高土壤有机碳的积累，而高氮的配施不利于有机碳积累。