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目前,虽已经基本勾勒出保护性耕作下水稻土有机碳固定的机理,但对保护性耕作下水稻土新碳的累积、转化和稳定等循环过程仍认识不足。垄作免耕作为南方水田保护性耕作的突出代表,同传统耕作方式下的稻田土壤系统相比,在固碳、减排和肥力保持方面,垄作免耕下的稻田土壤系统显得更具环保性和可持续性,但有关稻田垄作免耕对水稻根际土壤有机碳动态影响的系统研究则非常缺乏,从而限制了对垄作免耕下稻田土壤有机碳累积、转化的特殊性的进一步认识。为此,本文依托西南大学稻田免耕长期定位试验点,系统研究稻田垄作免耕对水稻根际土壤有机碳动态的影响,其研究结果有助于全面认识垄作免耕下稻田土壤有机碳循环过程及内部机制,为选择和制定合理的管理措施来促进水稻土固碳、减排,提高稻田土壤系统在环境保护中的正面效应提供科学依据。研究结果如下：(1)在整个水稻生育期,垄作免耕处理较传统耕作方式均表现出明显的有机碳积累优势,尤其是垄作免耕(水稻-油菜)处理。土壤总有机碳(TOC)含量(根际一非根际)差值大小顺序为垄作免耕(水稻-油菜)>常规平作(水稻-冬水田)>垄作免耕(水稻-冬水田)>水旱轮作(水稻-油菜),垄作免耕(水稻-油菜)通过促进水稻根系生长和提供根系活力,从而对土壤有机碳表现出更明显的截存效应。在活性有机碳组分方面,垄作免耕(水稻-油菜)处理根际土壤易氧化有机碳(LOC)、水溶性有机碳(DOC)、颗粒态有机碳(POC)含量以及POC分配系数、颗粒态土壤质量分数均高于常规平作(水稻-冬水田)和水旱轮作(水稻-油菜)等传统耕作处理,而垄作免耕(水稻-冬水田)处理在MBC含量方面则较其他耕作处理更高。除DOC有明显的根际富集效应外,垄作免耕(水稻-油菜)处理LOC、微生物量碳(MBC)、POC等活性有机碳组分的根际富集效应均较常规平作(水稻-冬水田)和垄作免耕(水稻-冬水田)处理弱,但仍明显高于水旱轮作(水稻-油菜)处理。(2)通过分析不同碳组分间的相关关系以及对其进行变异统计后,发现无论是水稻根际还是非根际土壤,其TOC与LOC、POC、颗粒态土壤质量分数均呈极显著正相关(p<0.01)且LOC和颗粒态土壤质量分数的变异系数均明显大于TOC,因此,运用LOC和颗粒态土壤质量分数等活性指标来检测不同耕作方式下土壤有机碳库在短期内的平衡转化将更加敏感和合理。研究还发现,根际或非根际LOC与其相对应的颗粒态土壤质量分数呈显著正相关(p<0.05),二者之间的相互作用关系还有待进一步研究。(3)在整个水稻生育期,各耕作处理根际与非根际土壤有机碳氧化稳定系数(Kos)的高低顺序大致表现为水旱轮作(水稻-油菜)>垄作免耕>常规平作(水稻-冬水田),但水旱轮作(水稻-油菜)处理根际与非根际土壤TOC含量均显著低于其余耕作处理,因此,运用Kos评价土壤有机碳稳定性时应结合土壤总有机碳进行综合评定,特别是对根际土壤的评定。另外,垄作免耕处理根际土壤Kos均低于非根际土壤,而且其非根际土壤Kos随着水稻的生长逐渐增大,尤其是垄作免耕(水稻-油菜)处理,说明垄作免耕能够通过改变水稻根际微域的碳循环过程,并可能促使根际微域的活性碳组分向非根际区域周转并固定,从而提高整个土体土壤有机碳的氧化稳定性。(4)各耕作处理根际与非根际土壤有机碳日均矿化量和累积矿化量的变化趋势具有较好的一致性。除水稻分蘖期常规平作(水稻-冬水田)与垄作免耕(水稻-油菜)差异不显著外,常规平作(水稻-冬水田)处理根际与非根际土壤累积矿化量和矿化强度均大于其余耕作处理。整体来看,各处理土壤有机碳稳定矿化率、累积矿化量和矿化强度(根际—非根际)差值大小顺序均为：垄作免耕(水稻-冬水田)>垄作免耕(水稻-油菜)>水旱轮作(水稻-油菜)>常规平作(水稻-冬水田),说明垄作免耕有利于促进水稻根际微域有机物质的矿化和分解。(5)各耕作处理根际与非根际土壤有机碳氧化稳定系数(Kos)与累积矿化强度、矿化强度均呈极显著负相关(p<0.05),并存在良好的线性关系；而各处理根际与非根际土壤有机碳累积矿化量、最大矿化速率与LOC之间均呈显著正相关(p<0.05),也存在良好的线性关系。可见,稻田土壤有机碳Kos和LOC均能较好的用于表征不同耕作方式间土壤有机碳矿化特性的差异。(6)不同耕作处理稻田根际土壤pH低于非根际土壤,根际土壤TP、AP含量也低于非根际土壤,其中垄作免耕(水稻-油菜)处理并未较传统耕作表现出明显的P素根际富集效应；而各耕作处理稻田根际土壤全氮(TN)、速效钾(HA-K)均高于非根际土壤,尤其是垄作免耕(水稻-油菜)处理,其较传统耕作方式表现出更明显的TN和HA-K富集效应。另外,对稻田土壤有机碳动态及其基本理化性质间进行相关性分析发现,在稻田根际土壤,pH与DOC呈显著正相关(p<0.05)；TN与TOC、LOC、颗粒态土壤质量分数、累积矿化量均呈极显著正相关(p<0.01)。而在非根际土壤,TN也与TOC、LOC、MBC、颗粒态土壤质量分数均呈极显著正相关(p<0.01)；TK与MBC呈显著正相关(p<0.05),可见,稻田土壤TN可作为表征土壤有机碳动态变化的敏感指标。(7)对稻田根际与非根际土壤C、N间的关系进行分析,结果表明,长期实施垄作免耕(水稻-油菜)的稻田中,根际土壤MBC:TOC、MBN:TN、MBC:MBN等值均低于传统耕作,而根际土壤TOC:TN却高于传统耕作；另外,垄作免耕(水稻-油菜)处理根际土壤MBC:TOC、 MBN:TN、MBC:MBN和TOC:TN值均低于非根际土壤,可见,垄作免耕(水稻-油菜)处理根际土壤微生物生物量并未表现出较非根际土壤高的特征。研究还发现,各耕作处理根际土壤TOC:TN和MBC:MBN对耕作方式的响应强度较非根际土壤强。