封育是当前恢复和改良内蒙古草地的重要措施,也是实现草地固碳效应最有效的途径之一。本文利用内蒙古封育32年和自由放牧的羊草草地,分析了其土壤有机碳组分、土壤团聚体和土壤腐殖质组分碳含量的变化,并运用13 C核磁共振波普法对土壤腐殖质的有机碳组分进行波普分析,探讨了长期封育对羊草草地土壤有机碳组分和土壤有机质结构的影响,期望能为科学地评估长期封育状况下草地固碳效应及其稳定性提供理论依据。实验结果表明:长期封育显著提高了草地土壤有机碳含量;在土壤有机碳组分中,除土壤微生物碳(MBC )含量降低外,其碳组分含量都相应增加。其中,易氧化有机碳(EOC)含量增加最为明显,长期封育草地是自由放牧草地土壤的4.53倍;长期封育显著提高了草地土壤0.25~2 mm 团聚体所占比例及其有机碳含量;长期封育提高了草地土壤腐殖质中的胡敏酸碳(HAC)、胡敏素碳(HUC)含量和胡敏酸/腐殖质碳,降低了富里酸碳(FAC)的含量,封育草地土壤的 H AC/FAC是自由放牧草地土壤的5.66倍。此外,长期封育草地土壤的脂族碳含量显著增加,芳香度相应增加,疏水碳/亲水碳增大。总之,长期封育不仅提高了草地土壤有机碳贮量,还能改善草地土壤结构、增强土壤有机碳的稳定性。
通过盆栽试验,比较吉林省6种主要类型农田土壤在不同施氮量(0、0.10、0.14、0.16和0.18 g N/kg土,相当于田间施用量0、168、240、270和312 kg N/hm2)条件下的玉米产量及氮肥利用率,分析了玉米子粒产量和氮肥偏生产力与土壤性质之间的关系。结果表明:随施氮量的增加,玉米子粒产量也趋于增加,而氮肥偏生产力(PFPN)趋于降低;不同类型土壤相比,平均玉米子粒产量为白浆土〉暗棕壤〉草甸土〉冲积土〉黑土〉风沙土,平均PFPN为暗棕壤〉白浆土〉草甸土〉冲积土〉黑土〉风沙土。相关分析指出,玉米子粒产量和PFPN与土壤粉粒(0.02~0.002 mm)含量、总孔隙度、毛管孔隙度和田间持水量之间呈线性正相关,与土壤细砂粒(0.2~0.02 mm)含量、0.25~0.05 mm微团聚体含量、容重、p H值、脲酶和酸性磷酸酶活性之间呈线性负相关。