农业资源与环境学报

作者：韩玥,赵正,田静,龙国刚,龚婧雯,王廷好,沈易,毛子仪,李恋卿,张旭辉,潘根兴

单位：南京农业大学农业资源与生态环境研究所, 南京 210095,南京农业大学资源与环境科学学院, 南京 210095,南京农业大学农业资源与生态环境研究所, 南京 210095,南京农业大学资源与环境科学学院, 南京 210095,南京农业大学农业资源与生态环境研究所, 南京 210095,南京农业大学资源与环境科学学院, 南京 210095,南京农业大学农业资源与生态环境研究所, 南京 210095,南京农业大学农业资源与生态环境研究所, 南京 210095,南京农业大学资源与环境科学学院, 南京 210095,南京农业大学农业资源与生态环境研究所, 南京 210095,南京农业大学资源与环境科学学院, 南京 210095,南京农业大学农业资源与生态环境研究所, 南京 210095,南京农业大学资源与环境科学学院, 南京 210095,南京农业大学农业资源与生态环境研究所, 南京 210095,南京农业大学资源与环境科学学院, 南京 210095,南京农业大学农业资源与生态环境研究所, 南京 210095,南京农业大学资源与环境科学学院, 南京 210095,南京农业大学农业资源与生态环境研究所, 南京 210095,南京农业大学资源与环境科学学院, 南京 210095,南京农业大学农业资源与生态环境研究所, 南京 210095,南京农业大学资源与环境科学学院, 南京 210095

关键词：稻作梯田，土壤有机碳，木质素，氨基糖，有机碳固定，来源解析,

基金：国家自然科学基金项目（42077082）

研究长期耕作管理下土壤有机碳（SOC）固持能力及其积累机制是当前农业可持续发展基础研究的前沿。我国南方山区稻作梯田是国际社会公认的全球重要农业遗产，本研究旨在剖析其千年可持续水稻生产下有机碳的积累特征，探索基于自然的农田固碳技术途径。以我国南方山区5处典型稻作梯田系统为研究对象，采集0~20 cm（表土）、20~40 cm（心土）和40~60 cm（底土）深度土壤样品，分析土壤有机碳形态与分布特征，同时采用生物标志物分子提取和GC-MS鉴定技术，分析木质素及氨基糖含量变化来解析有机碳的不同来源。结果表明：供试5处梯田表土有机碳积累水平差异极大，发育于沉积岩的四川新山梯田和高坎梯田黏粒含量高达40%，各层有机碳含量在15.58~47.78 g·kg-1范围内，而发育于花岗岩的江西上堡梯田、浙江云和梯田和湖南紫鹊界梯田的砂粒含量高达40%~66%，各层土壤有机碳含量在7.41~30.86 g·kg-1范围内。在深度上，土壤有机碳分布存在分层性：表土有机碳含量（17.98~47.78 g·kg-1）大幅高于心土、底土；相较于表土，心土层SOC含量降低24.8%~62.2%，底土层SOC含量则降低47.1%~76.0%。表土具有较高的木质素含量及较低的氧化程度，较高的MBC（微生物生物量碳）/SOC值、POC（颗粒态有机碳）/MAOC（矿物结合态有机碳）值及较低的DOC（溶解性有机碳）/SOC值；相反，心土、底土有机碳含量较为匮缺（除高坎梯田外，均低于20 g·kg-1），MAOC占比较高。所有样品的总有机碳含量与木质素酚含量间呈极显著的正相关关系（R2=0.909，P<0.01）。研究表明，植物源有机碳因颗粒态物理保护作用而在黏质水稻土中积累，这是千年稻作梯田有机碳稳定积聚的主要机制。

来源：2025年第1期

《农业资源与环境学报》期刊编辑部

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