温度和水分对土壤腐殖质形成与转化的影响

本论文采用室内模拟试验方法从动态的角度研究了不同温度和水分条件对土壤腐殖质形成的影响。了解了土壤微生物量碳的数量、有机质的数量、腐殖质组成及其化学性质和光学性质等随时间的变化规律，明确了土壤微生物在有机质各组分的形成中所起的的重要作用，探讨了不同环境条件影响下土壤腐殖化过程中胡敏酸(HA)、富里酸(FA)的消长规律和转化机理，为阐明土壤腐殖质形成和转化机制、与环境条件之间的关系、调控土壤肥力提供理论依据，为土壤生物化学研究提供新的资料。研究结果如下： 1)加入玉米秸秆后，土壤微生物量碳值较高，随培养时间延长逐渐降低。低温会降低微生物的活性，使土壤微生物量碳的消耗降低，有利于微生物量碳的积累，随着温度的升高，微生物量碳的消耗增加，其分解速度加快，含量较低。土壤水分含量的增加能够引起土壤微生物量碳的快速转换，低的土壤水分含量，使微生物活性降低，微生物量碳分解缓慢而积累。 2) 随玉米秸秆不断分解，土壤有机碳、水溶性有机碳的含量也不断降低。低温、水分过高(淹水)和过低(20W)造成的缺氧都会限制微生物的活动，使土壤有机C、水溶性有机碳积累含量较高，土壤有机质分解的最适温度是25-55℃。最优含水量范围在田间持水量的70％-90％之间。随温度升高，HE的分解转化增强了，低温和淹水时HE的分解转化速度较慢有助于HE积累。随温度升高，Hu向可提取部分转化而含量减少。渍水状态有利于Hu的分解转化。 3)高温可能有利于HA的形成，而低温则有利于FA的积累。研究表明水热条件的差异是决定HE和HA的重要因素。但温度和水分对PQ的影响并不显著。可能HA、FA的形成与转化本身就是一个复杂且同时进行的过程，这也是目前人们对HA、FA形成的时间顺序还不清楚的原因。 4)加入玉米秸秆后土壤HA的分子结构变得较为简单，随玉米秸秆的不断分解，分子结构逐渐变得复杂。高温更有利于HA分子结构的复杂化，淹水和干旱可能会使HA的分子结构简单化。 由此可见温度和水分是影响土壤腐殖质形成和转化的两个重要环境因子，不同的温度和水分条件下腐殖质组成和性质各不相同。