土壤非保護性有機碳對荒漠草原沙漠化的響應

付偉峰

（伊犁哈薩克自治州塔城地區(qū)草原工作站，新疆 伊犁 835100）

有機碳在土壤碳庫中的所占比重超過60%，土壤有機碳根據(jù)其在生態(tài)環(huán)境的作用分為非保護性有機碳和保護性有機碳。隨著草原荒漠化程度假聲，土壤非保護性有機碳比例下降明顯，表示草原土壤質量下降。為了進一步解決草原荒漠化帶來的危機，需要采取有效的措施來解決這一問題。

1 土壤非保護性有機碳與土壤穩(wěn)定性的相關性

不同土層有機碳含量的差異較大，且有機碳的分布會隨著土壤深度的增加而呈緩慢下降的趨勢。土地利用方式的改變對土壤有機碳含量有著直接的影響，當農(nóng)田、荒地轉變?yōu)椴莸鼗蛄值貢r，土壤有機碳的含量會明顯升高。土壤肥料管理以及退耕還林都能夠提高土壤有機碳的含量，從而改善土壤質量[1]。不同粒徑的有機碳的吸附能力存在差異，因此不同類型的土壤在水熱交換以及物質循環(huán)方面都存在較大的差異。土壤非保護性有機碳直接影響土壤養(yǎng)分的化學特性，并且能夠為微生物生長提供良好的環(huán)節(jié)，并對溫室氣體排放有著直接影響。

近些年來人們開始關注土壤非保護性有機碳動態(tài)變化過程，這主要是由于土壤非保護性有機碳與土壤微環(huán)境改變、土壤養(yǎng)分循環(huán)以及大氣二氧化碳交換有著密切的相關性。對于草地生態(tài)系統(tǒng)來說，土壤非保護性有機碳具有重要的作用，能夠增加微生物活性，從而為植物生長提供營養(yǎng)元素[2]。土壤非保護性有機碳含量一方面受到自然環(huán)境因素的影響，同時也受到肥料管理以及土地利用等人為因素的影響，各種因素對土壤非保護性有機碳含量的影響往往是相對立的。例如氣候、降雨等自然因素對植物生長有著直接影響，并且對動植物殘體分解、根系分泌物等方面也有間接影響，會影響有機碳的分解速度，從而加速有機碳的施放。

2 土壤非保護性有機碳對荒漠草原沙漠化的響應

塔城地區(qū)位于新疆西北部，總面積占新疆面積的6%，自然環(huán)境相對較好，水資源豐富，該地區(qū)的氣候屬于中溫帶大陸性氣候，夏季氣溫高但時間短，冬季寒冷且持續(xù)時間長，春季升溫速度慢而秋季降溫速度較快，地區(qū)間降水量差異較大，塔城南部無霜期要長于北部，光能資源豐富。為了進一步分析人為因素造成的荒漠草原荒漠化的影響，本次研究以塔城地區(qū)荒漠草地為對照組，在每個取樣地區(qū)設置了4個30m×30m的取樣區(qū)，且地形與水文條件基本一致。

本次研究在2019年7月末在不同取樣區(qū)設置了4個1m×1m的實驗區(qū)，每個實驗區(qū)采用0～10、10～20、20～30的層次，采集土壤樣品，并在樣方中采集5個不同地點的土壤裝入袋中混勻后風干，2mm直徑過篩后去除土壤雜物。采用重鉻酸鉀外加熱法測量土壤有機碳含量，土壤非保護性有機碳測量方法為顆粒有機碳與輕組有機碳采取分配比例平均值計算。本次研究采用SPSS 20.0軟件進行分析，采用因素分析發(fā)現(xiàn)，不同沙漠化土壤有機碳含量存在明顯的差異，其中在0～10cm土層的流動沙地有機碳含量為1.8g/kg，半固定沙地有機碳含量為2.0g/kg，固定沙地有機碳含量為2.2g/kg，荒漠草地有機碳含量為3.1g/kg；在10～20cm土層的流動沙地有機碳含量為1.9g/kg，半固定沙地有機碳含量為2.5g/kg，固定沙地有機碳含量為2.6g/kg，荒漠草地有機碳含量為3.2g/kg；在20～30cm土層的流動沙地有機碳含量為1.4g/kg，半固定沙地有機碳含量為2.2g/kg，固定沙地有機碳含量為2.3g/kg，荒漠草地有機碳含量為2.3g/kg。從上述數(shù)據(jù)來看，流動沙地、半固定沙地以及固定沙地在0～30cm土層有機碳含量相比于荒漠草地來說明顯更低，且隨著荒漠化程度的加重，0～10cm荒漠草地有機碳含量明顯高于其他類型的沙地，而10～20cm、20～30cm不同土層有機碳含量的差異不明顯，由此可見隨著土壤非保護性有機碳的減少，草地土壤質量下降明顯。

3 結論

荒漠草地處于草地過渡到荒漠的階段，生態(tài)環(huán)境脆弱，為了進一步提高土壤的穩(wěn)定性，需要重視非保護性有機碳的吸收利用。土壤非保護性有機碳直接影響土壤養(yǎng)分的化學特性，并且能夠為微生物生長提供良好的環(huán)節(jié)，并對溫室氣體排放有著直接影響。因此需要重視改變土壤結構帶來的影響，積極推廣相應的保護性措施，有助于塔城地區(qū)荒漠草原土壤從不穩(wěn)定狀態(tài)向穩(wěn)定狀態(tài)變化。