Characteristics of soil organic carbon and nitrogen distributed in different density fractions of mollisols under long-term continuous cropping and natural restoration

Abstract

本文以海伦农田生态系统国家野外科学观测站长期定位试验的黑土为研究对象, 通过对不同作物连作(玉米、大豆、小麦)和自然恢复(草地、裸地)下土壤及其密度分组中有机碳、氮含量的测定, 比较分析了土壤总有机碳、全氮以及密度组分碳、氮分布的变化特征。结果表明不同作物连作下土壤总有机碳的含量差异不显著。0~10 cm和10~20 cm土层农田土壤游离态轻组有机碳含量具有显著差异(<i>P</i><0.05)。大豆连作的农田土壤游离态轻组有机碳主要分布在0~10 cm土层, 而小麦连作的土壤游离态轻组有机碳主要分布在10~20 cm土层。不同作物连作下土壤闭蓄态轻组有机碳含量差异不显著。不同组分中氮素具有与碳相似的分布特征。游离态轻组与闭蓄态轻组C/N比值之间呈显著负相关(<i>P</i><0.05)。草地与农田、裸地相比显著提高了土壤总有机碳和全氮的含量。草地土壤游离态轻组、闭蓄态轻组和重组有机碳含量显著高于农田和裸地。作物连作和自然恢复导致土壤碳、氮的重新分配, 改变了土壤碳、氮的赋存特征。