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土壤碳库是地球系统处于活跃状态的最大碳汇，也是温室气体的主要碳源，在全球碳循环中起着重要的作用。碳在土壤中的累积、周转、释放动态对大气CO2浓度的变化会产生重要的影响。中国碳酸盐岩分布区约占整个国土面积1/3，是地球表层系统的重要组成部分。碳酸盐岩不仅赋存了大于6.0×1016t的碳，而且现代岩溶作用使其积极参与了全球碳循环。岩溶土壤在地球表层系统中既是各圈层长期相互作用的产物，又是各圈层的支持者。土壤环境中活跃的生物活动产生的高浓度的CO2，成为岩溶发育最为活跃的部位。
本文以桂林毛村岩溶地下河流域不同土地利用方式土壤有机碳稳定性为研究主线，以岩溶区具有代表性的四种土地利用方式为研究对象，通过采集旱地、水田、林地、灌丛四种具有代表性的土地类型，并对除灌丛只采集0-20cm深度土层的土样，其余土地利用方式均在垂直深度上采集0～20cm和20～50cm两层土壤样本，对岩溶区和碎屑岩区不同土地利用方式及不同土层深度土壤有机碳组分、土壤团聚体稳定性、土壤团聚体有机碳含量等进行了对比研究，探讨了不同岩性下土壤有机碳组分及团聚体稳定性特征，对岩溶区和碎屑岩区土壤有机碳的赋存形态及稳定性特征进行了深入分析。同时，还以简化与优选指标为目的，运用统计学方法对全部指标进行分析与归类，对岩溶区与碎屑岩区各四种不同土地利用方式影响土壤有机碳稳定性的指标进行因子分析和聚类分析，将表征土壤有机碳稳定性的指标综合，筛选出对土壤有机碳稳定性敏感且具有代表性的能反映有机碳变化的指标。研究取得的主要结果如下：
1.岩溶区土壤总有机碳平均含量为24.12g/kg，明显高于碎屑岩区土壤有机碳平均含量16.07g/kg，岩溶区土壤总有机碳含量约为碎屑岩区的1.5倍。不管是岩溶区还是碎屑岩区，自然土壤总有机碳含量大于农业土壤，表层土壤总有机碳含量大于次表层土壤。并且岩溶区土壤在人为活动干扰下，土壤有机碳含量下降的较碎屑岩区快。
2.岩溶区土壤颗粒有机碳平均含量为22.79g/kg，明显高于碎屑岩区平均含量9.19g/kg的数值，而岩溶区土壤颗粒有机碳分配比例却小于碎屑岩区相应土地利用方式土壤的；岩溶区和碎屑岩区易氧化有机碳的平均含量分别为0.93g/kg和0.85g/kg，两者相差不大；不同土地利用方式下岩溶区土壤易氧化碳占总有机碳的比例在1.74％～5.77％之间(平均为3.98％)，而碎屑岩区则为3.40％～6.64％之间(平均为5.86％)；岩溶区土壤难降解有机碳含量的范围为7.92～27.45g/kg(平均为15.07 g/kg)，大于碎屑岩区难降解有机碳含量(含量范围为2.15～15.43g/kg，平均为9.24 g/kg)。土壤难降解指数岩溶区大于碎屑岩区，前者平均大小为73.1％，后者为59.57％。以上结果均说明岩溶区土壤有机碳活性比碎屑岩区土壤有机碳活性小，难降解程度大，稳定性高。
3.对连续90天的恒温黑暗条件下土壤有机碳矿化培养实验结果利用一级动力学方程C1=C0e-kt可以拟合出土壤有机碳分解速率常数k，岩溶区各土地利用方式的土壤有机碳分解速率常数平均值为5.19×10-4·d-1，小于碎屑岩区各土地利用方式的土壤有机碳分解速率常数平均值8.45×10-4·d-1。在岩溶区与碎屑岩相同土地利用方式之间，岩溶区的k值均小于碎屑岩区，说明岩溶区土壤有机碳分解速率较碎屑岩区小。并且相同土地利用方式的土壤有机碳矿化释放的CO2-C分配比例碎屑岩区均大于岩溶区。说明岩溶区土壤的固碳能力比碎屑岩区土壤的固碳能力强。
4.无论岩溶区还是碎屑岩区干筛土壤团聚体主要以大粒径的为主；岩溶区和碎屑岩区土壤经湿筛处理后，水稳性团聚体都有较大的变化，>0.25mm的团聚体数量明显减少，且以>5mm的团聚体减少最多；以大于0.25mm团聚体含量(R0.25)、平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、分形维数(D)以及矩法参数偏倚系数(Cs)为指标，对研究区不同土地利用方式土壤团聚体其稳定性分析结果表明受人类干扰较少的土地利用方式(灌丛和林地)土壤团聚体稳定性比受人类干扰频繁的土地利用方式(旱地和水田)高。
5.对岩溶区和碎屑岩区共14个样本的11个表征土壤有机碳稳定性的指标进行因子分析和聚类分析。因子分析结果显示，表征土壤有机碳的指标可以综合为土壤碳库因子、团聚体稳定性因子两个综合变量，并可以利用因子载荷对各样本做出象限图，很直观的看出个土地利用方式受上述两因子影响的大小；聚类分析的结果表明：kD1、kD2、kF2、cF2、cS1可归为一类，kP2、cP2、cD2、cD1归为一类，cP1、cF1和kF1归为一类，而kP1和kS1分别为一类，前三类按照土壤有机碳含量的大小聚合在一起，后两类按照团聚体稳定性的大小聚合。