溫度對(duì)黑色石灰土原土及不同粒徑土壤顆粒有機(jī)碳礦化的影響

,,，,,，

(1.貴州大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025； 2.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局 攀西地質(zhì)隊(duì)，四川 西昌 651000；3.貴州大學(xué) 煙草學(xué)院/貴州省煙草品質(zhì)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽(yáng) 550025； 4.思南縣大河壩鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心，貴州 銅仁 565102； 5.陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，陜西 西安 710075)

全球土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量約1.5×1015kg[1]。有機(jī)碳在微生物作用下分解并釋放CO2的過(guò)程即土壤有機(jī)碳礦化或呼吸，是重要的生物化學(xué)過(guò)程之一，其微小波動(dòng)會(huì)對(duì)大氣CO2濃度產(chǎn)生較大影響，并直接影響著土壤有機(jī)碳動(dòng)態(tài)平衡、質(zhì)量保持和養(yǎng)分循環(huán)[2]。有機(jī)碳礦化過(guò)程受土壤理化和生物學(xué)性質(zhì)[3]、溫度[4-5]、水分[6]、有機(jī)碳飽和度[7]等因素影響，其中土壤有機(jī)碳含量與組成(土壤有機(jī)碳飽和度與穩(wěn)定性)是影響有機(jī)碳礦化的內(nèi)在因素和主導(dǎo)因子之一[8]。

土壤微生物介導(dǎo)有機(jī)碳礦化過(guò)程，土壤溫度影響微生物的群落結(jié)構(gòu)、生物量和生物酶活性，進(jìn)而影響有機(jī)碳的礦化和呼吸強(qiáng)度[9-11]。有研究表明，溫度較低時(shí)土壤微生物和酶活性受限制，有機(jī)碳礦化速率較慢[12-13]。隨著溫度升高，參與有機(jī)碳分解的土壤微生物和酶活性，尤其是胞外酶活性增強(qiáng)[14]，促進(jìn)有機(jī)碳礦化[15]和CO2釋放[16-18]。土壤溫度系數(shù)(Q10，溫度每升高10 ℃土壤有機(jī)碳礦化量或礦化速率増加的倍數(shù))越大，表明有機(jī)碳礦化對(duì)溫度變化響應(yīng)越敏感[19]。王峰等[20]研究表明,低溫條件下(<20 ℃)有機(jī)碳礦化對(duì)溫度的增加更敏感。

HASSINK[21]指出土壤有機(jī)碳礦化與有機(jī)質(zhì)組分和團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，不同粒徑土壤顆粒有機(jī)碳礦化存在顯著差異。劉晶等[22]研究表明，粒徑>5 mm的土壤顆?？傻V化碳含量較低，但固碳潛力較強(qiáng)。也有研究指出，不同粒徑土壤顆?？傻V化有機(jī)碳分配比例無(wú)顯著差異(P>0.05)，固碳能力依次排序?yàn)榇诸w粒>單黏粒>微團(tuán)聚體>單粉粒[23]。

綜上所述，雖然溫度對(duì)土壤有機(jī)碳礦化影響的研究已有較多報(bào)道，但研究對(duì)象多為長(zhǎng)期施肥土壤[24]，對(duì)于西南喀斯特地區(qū)石灰土有機(jī)碳礦化，特別是溫度對(duì)黑色石灰土原土(以下稱為原土)及不同粒徑土壤顆粒有機(jī)碳礦化影響的研究還較少。鑒于此，以貴州典型原土為對(duì)象，通過(guò)分組、室內(nèi)礦化培養(yǎng)和一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程擬合等，揭示原土各組分有機(jī)碳礦化及其對(duì)溫度的響應(yīng)特征，以期為全球溫度變化條件下區(qū)域土壤有機(jī)碳管理和大氣碳排放模擬與預(yù)測(cè)提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 供試土壤

供試土壤為采集自貴州省普定縣陳家寨喀斯特石漠化綜合治理小流域(106°23′E、26°34′N)的原土。2017年8月中旬采集山頂荒草地0～20 cm土層土壤樣品20 kg，帶回實(shí)驗(yàn)室后手工剔除粒徑>10 mm的雜質(zhì)，混合均勻，置于通風(fēng)且無(wú)陽(yáng)光直射處晾干，粉碎過(guò)2 mm孔徑篩后裝入帶蓋的塑料桶中備用。取1份用于濕篩分組和土壤培養(yǎng)試驗(yàn)，另取3份分別研磨粉碎并過(guò)0.149、0.25、1 mm孔徑篩，用于土壤基本理化性質(zhì)的測(cè)定。其基本理化性質(zhì)為有機(jī)質(zhì)含量108.37 g/kg、全氮含量6.96 g/kg、全磷含量1.20 g/kg、全鉀含量3.79 g/kg、堿解氮含量456.36 mg/kg、有效磷含量2.15 mg/kg、速效鉀含量165.30 mg/kg、pH值7.83。

1.2 不同粒徑土壤顆粒的篩分

采用濕篩法將過(guò)2 mm孔徑篩的風(fēng)干土壤樣品篩分為粗顆粒(粒徑>250 μm)、微團(tuán)聚體(粒徑53～250 μm)、單粉粒(粒徑2～53 μm)和單黏粒(粒徑<2 μm)[25-26]?；静僮魅缦拢悍Q取過(guò)2 mm孔徑篩的風(fēng)干土樣20.00 g，置于20 cm×25 cm的圓柱形不銹鋼桶內(nèi)的微團(tuán)聚體分離器套篩(共2層，上層篩孔徑250 μm、下層篩孔徑53 μm)的上層篩中，并在上層篩中放入30個(gè)直徑約3 mm的玻璃珠，然后向不銹鋼桶內(nèi)加注2 500 mL去離子水，使水深至上層篩中部，靜止30 min后以30次/min的頻率上下擺動(dòng)不銹鋼桶20 min，留在上層篩中的土壤為粗顆粒，留在下層篩中的土壤為微團(tuán)聚體。懸液在900 r/min條件下離心7 min，留在離心管下部的固體為單粉粒。剩余上清液轉(zhuǎn)入新的離心管，3 200 r/min條件下離心15 min，倒去上清液，剩余固體為單黏粒。重復(fù)篩分6次。濕篩的不同粒徑土壤顆粒無(wú)損地轉(zhuǎn)入小鋁盒，于65 ℃下烘干并稱質(zhì)量，供有機(jī)碳礦化試驗(yàn)使用。

1.3 原土和不同粒徑土壤顆粒有機(jī)碳礦化試驗(yàn)

分別取原土及不同粒徑土壤顆粒2.00 g置于50 mL燒杯中，然后在盛有原土的燒杯中加入0.5 mL蒸餾水(使土壤含水量相當(dāng)于田間最大持水量的70%)，將燒杯置于1 L廣口瓶中，在25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中預(yù)培養(yǎng)24 h[27]。預(yù)培養(yǎng)結(jié)束后將盛有10 mL 0.1 mol/L NaOH溶液的燒杯放入廣口瓶中，密封后分別置于15、25、35 ℃的恒溫培養(yǎng)箱中黑暗培養(yǎng)，并分別于培養(yǎng)的第1、2、3、4、5、6、7、8 天將盛有NaOH溶液的燒杯取出，并立即加入2 mL 1 mol/L的BaCl2溶液和1滴酚酞指示劑，然后用0.1 mol/L的HCl溶液滴定未被消耗的NaOH，通過(guò)HCl的消耗量計(jì)算釋放出的CO2量[28-29]。同時(shí)用稱質(zhì)量法補(bǔ)充盛有原土及不同粒徑土壤顆粒的50 mL燒杯的水分至初始質(zhì)量，通氣30 min后將新的盛有10 mL 0.1 mol/L NaOH溶液的燒杯放于廣口瓶中，加蓋密封于黑暗條件下繼續(xù)培養(yǎng)。設(shè)置無(wú)土處理作為對(duì)照，3次重復(fù)，整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程持續(xù)8 d。

1.4 計(jì)算方法

原土和不同粒徑土壤顆粒有機(jī)碳含量計(jì)算參照文獻(xiàn)[30]。

原土和不同粒徑土壤顆粒有機(jī)碳礦化量(以CO2計(jì))=CHCl×(V0-Vl)×22/0.03，式中，CHCl為滴定鹽酸的濃度；V0為對(duì)照滴定的鹽酸體積；Vl為其他處理滴定的鹽酸體積。

原土和不同粒徑土壤顆粒有機(jī)碳礦化速率(以CO2計(jì))=培養(yǎng)時(shí)間內(nèi)有機(jī)碳累積礦化量/培養(yǎng)天數(shù)。

有機(jī)碳累積礦化量Ct是從培養(yǎng)開始至某一時(shí)間點(diǎn)的土壤CO2總釋放量，采用一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行擬合，并得到動(dòng)力學(xué)方程各參數(shù)值[31-32]。擬合方程為Ct=C0(1-e-kt)，式中，C0為有機(jī)碳潛在礦化量，k為有機(jī)碳的周轉(zhuǎn)速率常數(shù)，t為培養(yǎng)天數(shù)。

原土和不同粒徑土壤顆?？傻V化有機(jī)碳分配比例=(培養(yǎng)時(shí)間內(nèi)土壤有機(jī)碳礦化釋放的CO2-碳總量)/土壤總有機(jī)碳含量×100%。

土壤有機(jī)碳礦化溫度系數(shù)(Q10)=Rt+10/Rt[33]。式中，Rt和Rt+10分別為溫度t和t+10時(shí)的土壤有機(jī)碳礦化速率。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

用Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理、計(jì)算和制圖，用SPSS 25.0進(jìn)行方差分析和Duncan多重比較(P<0.05)，用Origin 2018進(jìn)行一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程擬合，采用雙因素方差法(Two-Way ANOVN)分析交互影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同粒徑土壤顆粒質(zhì)量分布

6次篩分中微團(tuán)聚體、粗顆粒、單粉粒和單黏粒4種土壤顆粒的質(zhì)量分布如表1所示。20.00 g原土中微團(tuán)聚體、粗顆粒、單粉粒的平均質(zhì)量分別為11.94、5.14、2.24 g，合計(jì)19.32 g。由于所取原土質(zhì)地較砂，篩分過(guò)程中單黏粒質(zhì)量太少無(wú)法計(jì)算，此后不再進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)與分析。

微團(tuán)聚體、粗顆粒、單粉粒所占比例分別為59.68%、25.71%、11.19%，合計(jì)96.58%。從變異系數(shù)看，除粗顆粒和單粉粒的質(zhì)量和所占比例變異系數(shù)均>10%外，其余粒徑土壤顆粒及合計(jì)質(zhì)量和所占比例的變異系數(shù)均<10%，表明篩分過(guò)程可靠性和重現(xiàn)性良好。粗顆粒和單粉粒質(zhì)量和所占比例的變異系數(shù)均>10%的主要原因是粗顆粒和單粉粒占土壤質(zhì)量的比例過(guò)小，導(dǎo)致誤差偏大。

表1 各粒徑土壤顆粒質(zhì)量Tab. 1 Weight distribution of different soil particles

注： 表中數(shù)據(jù)為平均值 ± 標(biāo)準(zhǔn)誤。

Note： The data in the table were given in mean ± SE.

2.2 原土和不同粒徑土壤顆粒有機(jī)碳含量

原土、微團(tuán)聚體、粗顆粒、單粉粒有機(jī)碳含量如圖1所示。原土有機(jī)碳含量為62.83 g/kg，粗顆粒、微團(tuán)聚體、單粉粒有機(jī)碳含量依次為80.68、50.75、50.29 g/kg。其中,粗顆粒有機(jī)碳含量顯著高于原土、微團(tuán)聚體和單粉粒，而微團(tuán)聚體和單粉粒有機(jī)碳含量之間差異不顯著。粗顆粒的有機(jī)碳含量分別是原土、微團(tuán)聚體、單粉粒的1.28、1.59、1.60倍。

2.3 溫度對(duì)原土和不同粒徑土壤顆粒有機(jī)碳礦化速率的影響

不同溫度下土壤有機(jī)碳礦化速率隨培養(yǎng)天數(shù)呈下降趨勢(shì)(圖2)，培養(yǎng)1 d時(shí)原土和不同粒徑土壤顆粒有機(jī)碳礦化速率均達(dá)到峰值，此后迅速下降，至培養(yǎng)8 d，不同粒徑土壤顆粒有機(jī)碳礦化速率介于0.53～2.60 mg/(kg·d)。其中，15 ℃時(shí)，粗顆粒有機(jī)碳礦化速率介于0.28～30.72 mg/(kg·d)，原土有機(jī)碳礦化速率是粗顆粒的1.10～2.29倍，微團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化速率是粗顆粒的1.85～2.68倍，單粉粒有機(jī)碳礦化速率是粗顆粒的1.21～3.36倍。

不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下同

圖2 溫度對(duì)原土及不同粒徑土壤顆粒有機(jī)碳礦化速率的影響Fig.2 Effect of temperature on organic carbon mineralization rate of rendzina and different soil particles

25 ℃時(shí)，粗顆粒有機(jī)碳礦化速率介于0.53～44.97 mg/(kg·d)，原土有機(jī)碳礦化速率是粗顆粒的1.32～1.57倍，微團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化速率是粗顆粒的1.93～2.57倍，單粉粒有機(jī)碳礦化速率是粗顆粒的1.52～1.98倍。35 ℃條件下，粗顆粒有機(jī)碳礦化速率介于0.41～51.06 mg/(kg·d)，原土有機(jī)碳礦化速率是粗顆粒的1.30～1.76倍，微團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化速率是粗顆粒的2.00～2.86倍，單粉粒有機(jī)碳礦化速率是粗顆粒的1.67～2.51倍。不同粒徑土壤顆粒有機(jī)碳礦化速率均隨著培養(yǎng)溫度的增加而增加，且由15 ℃升溫至25 ℃時(shí)，原土及不同粒徑土壤顆粒有機(jī)碳礦化速率的增幅要高于由25 ℃升溫至35 ℃時(shí)。

2.4 溫度對(duì)原土和不同粒徑土壤顆粒有機(jī)碳累積礦化量的影響

不同溫度下土壤有機(jī)碳累積礦化量隨培養(yǎng)天數(shù)呈上升趨勢(shì)(圖3)。培養(yǎng)8 d，15 ℃條件下，粗顆粒有機(jī)碳累積礦化量為120.45 mg/kg，原土、微團(tuán)聚體、單粉粒有機(jī)碳累積礦化量分別是粗顆粒的1.10、2.10、1.34倍。培養(yǎng)8 d，25 ℃條件下，粗顆粒有機(jī)碳累積礦化量為134.50 mg/kg，原土、微團(tuán)聚體、單粉粒有機(jī)碳累積礦化量分別是粗顆粒的1.38、2.31、1.66倍。培養(yǎng)8 d，35 ℃條件下，粗顆粒有機(jī)碳累積礦化量為172.91 mg/kg，原土、微團(tuán)聚體、單粉粒有機(jī)碳累積礦化量分別是粗顆粒的1.18、2.03、1.57倍。培養(yǎng)周期(8 d)內(nèi)，溫度從15 ℃升至25 ℃時(shí)，原土、微團(tuán)聚體、粗顆粒、單粉粒的有機(jī)碳累積礦化量增幅分別為32.47%～45.61%、18.69%～24.87%、7.87%～17.15%、33.78%～48.21%；溫度從25 ℃升至35 ℃時(shí)，原土、微團(tuán)聚體、粗顆粒、單粉粒的有機(jī)碳累積礦化量增幅分別為9.26%～11.75%、2.56%～20.71%、23.10%～39.02%、16.26%～27.68%。15、25、35 ℃條件下原土和不同粒徑土壤顆粒有機(jī)碳累積礦化量均表現(xiàn)出微團(tuán)聚體>單粉粒>原土>粗顆粒的規(guī)律，表明微團(tuán)聚體有機(jī)碳在有機(jī)碳礦化中的貢獻(xiàn)較大,而粗顆粒有機(jī)碳貢獻(xiàn)較小。

圖3 溫度對(duì)原土及不同粒徑土壤顆粒有機(jī)碳累積礦化量的影響Fig.3 Effects of temperature on accumulative mineralization amount of organic carbon of rendzina and different soil particles

2.5 溫度對(duì)原土和不同粒徑土壤顆?？傻V化有機(jī)碳分配比例的影響

可礦化有機(jī)碳分配比例反映了土壤的固碳能力，可礦化有機(jī)碳分配比例越低，說(shuō)明土壤的固碳能力越強(qiáng)，反之則固碳能力越弱[34]。原土和不同粒徑土壤顆?？傻V化有機(jī)碳分配比例如圖4所示。15、25、35 ℃條件下，原土可礦化有機(jī)碳分配比例依次為0.20%、0.28%、0.31%，粗顆粒可礦化有機(jī)碳分配比例依次為0.15%、0.17%、0.21%，微團(tuán)聚體可礦化有機(jī)碳分配比例依次為0.53%、0.65%、0.74%，單粉粒可礦化有機(jī)碳分配比例依次為0.32%、0.45%、0.54%。整體來(lái)看，土壤可礦化有機(jī)碳分配比例依次排序?yàn)槲F(tuán)聚體>單粉粒>原土>粗顆粒。相同溫度下不同粒徑土壤顆粒可礦化有機(jī)碳分配比例差異均達(dá)到顯著水平；微團(tuán)聚體和單粉?？傻V化有機(jī)碳分配比例在不同溫度下差異分別達(dá)到了顯著水平。而原土的可礦化有機(jī)碳分配比例在15 ℃條件下分別與25、35 ℃條件下差異顯著。15 ℃與25 ℃條件下，粗顆粒的可礦化有機(jī)碳分配比例差異不顯著。由此可以反映出3種培養(yǎng)溫度下固碳能力依次排序?yàn)榇诸w粒>原土>單粉粒>微團(tuán)聚體。

圖4 溫度對(duì)原土及不同粒徑土壤顆?？傻V化有機(jī)碳分配比例的影響Fig.4 Effects of temperature on the distribution ratio of minerable organic carbon of rendzina and different soil particles

2.6 溫度和粒徑對(duì)有機(jī)碳礦化的交互影響

從表2可以看出，溫度和粒徑分別對(duì)有機(jī)碳累積礦化量有極顯著影響，而且二者的交互作用對(duì)有機(jī)碳累積礦化量影響也極顯著。粒徑和溫度分別對(duì)土壤有機(jī)碳礦化比例有極顯著影響，而且二者的交互作用對(duì)有機(jī)碳礦化比例影響也極顯著。說(shuō)明溫度顯著影響原土及不同粒徑土壤顆粒有機(jī)碳的礦化比例和累積礦化量。

表2 溫度和粒徑對(duì)有機(jī)碳礦化的交互影響Tab.2 Interaction of temperature and size on organic carbon mineralization

注：**表示影響極顯著(P<0.01)。

Note：**means significant influences (P<0.01).

2.7 原土和不同粒徑土壤顆粒Q10值和動(dòng)力學(xué)方程參數(shù)

從圖5可以看出，原土及不同粒徑土壤顆粒Q10值在培養(yǎng)前期(<5 d)，溫度較低時(shí)(<25 ℃)比溫度較高(>25 ℃)時(shí)隨天數(shù)的變化幅度明顯，而在培養(yǎng)后期(>5 d)，溫度較高(>25 ℃)時(shí)比溫度較低時(shí)(<25 ℃)時(shí)隨天數(shù)的變化幅度明顯。溫度較高(>25 ℃)時(shí)，原土、粗顆粒、微團(tuán)聚體、單粉粒Q10平均值分別為1.12、1.19、1.14、1.25;溫度較低(<25 ℃)時(shí)，原土、粗顆粒、微團(tuán)聚體、單粉粒Q10平均值分別為1.36、1.26、1.22、1.39，說(shuō)明低溫下升溫會(huì)促進(jìn)土壤有機(jī)碳的礦化。

圖5 原土和不同粒徑土壤顆粒Q10值Fig.5 Q10 value of rendzina and different soil particles

應(yīng)用一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程對(duì)不同溫度下原土和不同粒徑土壤顆粒有機(jī)碳累積礦化量進(jìn)行擬合(表3)，擬合方程的相關(guān)系數(shù)(R2)均大于或等于0.922。相同培養(yǎng)溫度條件下，原土和不同粒徑土壤顆粒C0值依次排序如下：微團(tuán)聚體>單粉粒>原土>粗顆粒，且均隨著培養(yǎng)溫度增加而增加。原土和單粉粒的k值以25 ℃最高，粗顆粒的k值隨著培養(yǎng)溫度增加而減少，而微團(tuán)聚體k值隨著培養(yǎng)溫度增加而增加。

表3 原土和不同粒徑土壤顆粒有機(jī)碳累積礦化量動(dòng)力學(xué)方程參數(shù)Tab.3 Parameters of the kinetic equations of accumulative mineralization of organic carbon of rendzina and different soil particles

注：**表示相關(guān)性極顯著(P<0.01)，不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

Note：**means significant correlation(P<0.01),different lowercase lettors showed letters significant differences(P<0.05).

3 結(jié)論與討論

本研究中，6次篩分所占比例合計(jì)達(dá)到96.58%，表明試驗(yàn)篩分過(guò)程可靠性和重現(xiàn)性良好。粗顆粒有機(jī)碳含量顯著高于原土、微團(tuán)聚體和單粉粒，而微團(tuán)聚體和單粉粒的有機(jī)碳含量之間差異不顯著。原土及不同粒徑土壤顆粒有機(jī)碳礦化速率均在培養(yǎng)第1天達(dá)到峰值，然后迅速下降并趨于穩(wěn)定，這與之前的研究結(jié)果一致[35-37]。這是因?yàn)樵谂囵B(yǎng)前期，土壤微生物優(yōu)先分解由大部分植物殘?bào)w、相當(dāng)數(shù)量的微生物和周轉(zhuǎn)迅速的微小動(dòng)物碎片等組成的活性有機(jī)碳，因此土壤有機(jī)碳礦化速率很快達(dá)到高峰；隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，土壤中活性有機(jī)碳逐漸消耗，微生物轉(zhuǎn)而開始分解結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大分子有機(jī)物質(zhì)(如纖維素和木質(zhì)素)[38]，微生物代謝相對(duì)減弱，礦化速率隨之減緩。相同溫度條件下，有機(jī)碳的累積礦化量和C0值均呈現(xiàn)微團(tuán)聚體>單粉粒>原土>粗顆粒的趨勢(shì)，這可能與土壤理化性質(zhì)和微生物(數(shù)量、活性及群落結(jié)構(gòu))差異有關(guān)。

溫度是影響土壤有機(jī)碳礦化的關(guān)鍵因素，在一定溫度范圍內(nèi)，土壤有機(jī)碳礦化速率會(huì)隨著溫度升高而增加[39-40]。低溫下升溫會(huì)大大促進(jìn)土壤有機(jī)碳的礦化，高溫下升溫對(duì)土壤有機(jī)碳礦化的促進(jìn)作用則相對(duì)較弱[41-44]。本研究中，經(jīng)過(guò)8 d的培養(yǎng)，15、25、35 ℃條件下可礦化有機(jī)碳分配比例分別為0.20%、0.28%、0.31%(原土)，0.15%、0.17%、0.21%(粗顆粒)，0.53%、0.65%、0.74%(微團(tuán)聚體)，0.32%、0.45%、0.54%(單粉粒)，隨著溫度升高原土及不同粒徑土壤顆粒有機(jī)碳礦化比例呈增加趨勢(shì)，與之前的研究結(jié)果一致[40-42]。這是因?yàn)樵谳^低培養(yǎng)溫度下，微生物和酶活性受到限制，土壤有機(jī)碳礦化速率較慢；隨著培養(yǎng)溫度的增加，參與呼吸作用的微生物數(shù)量和種類增加，促進(jìn)產(chǎn)生更多參與碳分解的酶[43]，從而導(dǎo)致土壤有機(jī)碳的礦化速率增加；此外，升溫有助于促進(jìn)土壤緩效碳轉(zhuǎn)化為活性碳，使活性碳含量和比例增加[45-47]，促進(jìn)礦化速率的提升，從而促進(jìn)礦化比例的提高。另外，本研究發(fā)現(xiàn)，溫度較高(>25 ℃)時(shí)，原土、粗顆粒、微團(tuán)聚體、單粉粒Q10平均值分別為1.12、1.19、1.14、1.25；溫度較低(<25 ℃)時(shí)，原土、粗顆粒、微團(tuán)聚體和單粉粒Q10平均值分別為1.36、1.26、1.22、1.39，說(shuō)明低溫下升溫會(huì)促進(jìn)土壤有機(jī)碳的礦化，且低溫條件下土壤有機(jī)碳礦化對(duì)溫度的敏感性高于高溫條件，與其他研究結(jié)果基本一致[48-51]。土壤粒徑、培養(yǎng)溫度以及兩者交互作用對(duì)土壤有機(jī)碳礦化的影響都達(dá)到了極顯著水平，說(shuō)明土壤粒徑、培養(yǎng)溫度以及兩者的交互作用都是影響有機(jī)碳礦化的重要因素。