人造土壤中小分子有機物對團聚體的膠結作用機制.pdf

1、土壤不僅是人類賴以生存的物質基礎和寶貴的財富源泉，又是人類最早開發(fā)利用的生產資料。土壤學經過幾十年的發(fā)展，科研工作者普遍認為:土壤結構能夠控制土壤中水、肥、氣、熱的保持和運移，并在土壤侵蝕、修復、可持續(xù)利用及全球碳匯效應等方面起重要作用;而團聚體是土壤結構體基本組成單元，如生物體的細胞，其結構和空間分布決定了土壤理化性質，是土壤質量的重要指標。因此，土壤團聚體在宏觀的田間尺度與微觀的分子尺度之間架起了一座橋梁，是研究土壤的最佳研究對象。

2、
　　本研究以人造土壤培養(yǎng)實驗為基礎，從微結構角度出發(fā)，通過監(jiān)測不同時期不同處理有機質含量的變化，結合不同時期不同處理水穩(wěn)性團聚體的含量變化，探究小分子有機物在團聚體形成中的膠結作用。期望能夠為研究膠結物質驅動的土壤團聚體形成過程與穩(wěn)定機制提供一定的理論依據，同時，也為提高土壤肥力、改良土壤結構，保障土地資源可持續(xù)利用提供科學的指導。
　　論文主要結論如下:
　　(1)比較人造土壤處理(AS)與單一粘土礦物處理得到，土

3、壤鐵、鋁氧化物對有機質有較強的固定和保護作用，并且對土壤團聚體的形成有非常重要的貢獻。推測自然土壤中鐵、鋁氧化物可能對有機質有較強的固定和保護作用，并且可能對土壤團聚體的形成有非常重要的貢獻。
　　(2)相較于其他處理，培養(yǎng)6個月，蒙脫組(MT)有機碳含量隨著培養(yǎng)時間的增長降低是最小的，可以推斷出自然土壤中可膨脹性粘土礦物蒙脫石含量越高，土壤肥力可能越高。
　　(3)MT處理培養(yǎng)的第1個月是微生物快速增殖期，大量分解利用有機

4、質并產生了大量的小分子有機質;在培養(yǎng)第1個月之后MT處理就達到了一個微生物分解利用有機質的平衡狀態(tài)，這個平衡狀態(tài)很可能是因為微生物大量分解利用有機質并產生了大量的小分子有機質，而這些小分子有機質與蒙脫石結合形成微團聚體/有機-無機復合體對有機質產生了較好的保護作用。
　　(4)推斷自然土壤中蒙脫石含量高，能夠促進微生物分解利用有機質，快速驅動有機質的分子量向4300-210Da范圍內富集;推測自然土壤中蒙脫石與有機質結合形成微團聚

5、體/有機-無機復合體對有機質產生固定和保護作用，可以提高土壤肥力。
　　(5)結合2、3、4結論，解釋了為什么一般我國北方土壤有機質含量均高于南方土壤有機質含量（如北方黑土與南方紅壤），由于氣候因素，北方土壤受到風化、淋溶作用較弱，土壤中蒙脫石含量較高，南方紅壤受到風化、淋溶作用較強，土壤中幾乎不含蒙脫石，所以，蒙脫石可能是造成我國南北肥力差距較大的主控因素。
　　(6)實驗現象及數據均證明了Six等提出的“大團聚體周轉”概