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稻田土壤有机碳固定对缓解大气CO2浓度的上升具有重要意义。我国稻田土壤有机碳在过去30年中呈上升趋势，其原因主要来自于施肥和产量提高导致的有机物质归还量的增加。但其中涉及的土壤固碳机制（如物理、化学保护等）及有机碳稳定性变化的研究则鲜有报道。本文以湖南省4个23年的稻田长期定位施肥试验土壤为对象，通过室内分析和模拟培养试验，研究了长期施肥对土壤有机碳团聚体分布和化学结合形态的影响、全土有机碳矿化特征及施肥影响、不同粒径团聚体有机碳矿化差异，探讨了长期施肥条件下有机碳稳定主要机制。此外，以14C标记稻草添加培养试验研究了淹水条件下新鲜有机物料在土壤中的转化过程。主要研究结果如下:
(1)水稳性团聚体在各施肥条件下，均以0.25-1mm和2-5mm粒径含量最高，分别达全土总量的18％～43％和13％～48％。中、高量有机肥处理显著增加了＞1mm大团聚体含量以及有机碳在大团聚体中的分配。＞0.25mm各粒径团聚体中有机碳含量高于0.05-0.25mm团聚体。有机肥施用提高了所有粒径团聚体中有机碳含量，但提高效果差异不大。
(2)钙结合态有机碳(Ca-SOC)占总有机碳的比例在2％～4％左右且随有机肥施用呈下降趋势，而铁铝结合态有机碳Fe(Al)-SOC占总有机碳的18％～33％呈上升趋势。Fe(Al)-SOC的提升以及Ca-SOC的降低意味着土壤有机碳化学保护作用的增强，是有机肥施用条件下保持稻田土壤较高固碳速率的重要原因。
(3)施肥尤其是有机肥施用对有机碳矿化特征具有明显影响。临澧监测点全土培养试验结果显示，3个温度下高量有机肥施用土壤有机碳累积矿化量较对照高30％-123％，土壤矿化比率也显著高于对照土壤。化肥单施土壤累积矿化量和矿化比率均显著高于对照，接近于高量有机肥。说明肥料长期施用后有机碳含量在提高的同时也出现了稳定性下降的趋势。
(4)土壤有机碳矿化速率均随温度的升高而增加。在较低温度（15℃和25℃）下，土壤有机碳的矿化速率较低且相对稳定;在较高温度(35℃)下，培养前期矿化速率较快且变化幅度大，后期矿化速率较低且变化幅度小。
(5)临澧点团聚体培养试验结果显示，不同施肥处理下有机碳的矿化率均以0.25-0.05mm粒级团聚体最高，其次为1-0.25mm粒级团聚体。说明长期有机肥施用使土壤对有机碳的物理保护作用增强，对有机碳积累具有重要作用。
(6)稻草的添加使土壤矿化速率、矿化率均比未添加稻草的土壤要高，表明有机底物的加入促进了土壤原有有机质的分解。而添加稻草后的土壤原有微生物量碳增加，说明稻草的加入能显著提高稻田土壤原有微生物的活性，从而引起土壤原有微生物生物量碳的数量提高。