新疆阿勒泰地區荒漠草地土壤有機碳特征及其環境影響因素分析

劉慧霞，董乙強，3，4，崔雨萱，劉星宏，何盤星，孫強，孫宗玖，3，4*

（1.新疆農業大學草業學院，新疆 烏魯木齊830052；2.新疆維吾爾自治區草原總站，新疆 烏魯木齊830049；3.新疆草地資源與生態重點實驗室，新疆 烏魯木齊830052；4.西部干旱荒漠區草地資源與生態教育部重點實驗室，新疆 烏魯木齊830052）

土壤是陸地生態系統最大的有機碳庫［1］，其有機碳儲量約是大氣和植被碳庫的2～3 倍，土壤碳庫的微小變化都會對大氣中CO2濃度產生顯著影響［2］。土壤有機碳庫不僅能影響土壤的物理、化學和生物特性，也會影響土壤肥力和植物的生產力［3］。當前有關土壤有機碳庫的研究主要集中在森林、農田、濕地、草甸和草原，多從植被類型［4］、土壤類型［5］等角度分析土壤有機碳庫特征，且大尺度土壤有機碳主要受氣候和地形因子的影響［6-7］，小尺度則與植被類型［8-9］和人類活動［10］密切相關，而對外界環境更敏感、生境更脆弱的荒漠草地研究較少。有學者指出荒漠生態系統土壤固碳潛力強，可能是未來固定CO2的重要區域［8，11-12］。但荒漠草地所處環境復雜、植被稀疏，土壤有機碳含量及儲量垂直及水平分布的空間異質性很大。荒漠生態系統草地碳儲量估算的不確定性，不僅制約著區域尺度碳儲量的精準評估，而且也成為固碳政策制定的主要障礙，因此急需補充和更新荒漠土壤有機碳庫，并查明其影響因素。

溫性荒漠草地是新疆阿勒泰地區草地的主體，分布于各山麓山前傾斜平原、沖積平原和沙漠邊緣，面積為4.35×106hm2，占阿勒泰地區可利用草地面積的60%［13］，擔負著該區域總載畜量的35%［14］。在傳統的經營模式下，人們往往注重草地所帶來的經濟效益而忽略草地資源的生態價值［15］，致使該區域草地出現大面積退化、生產力下降、水土流失加劇等生態問題［16］，嚴重威脅著區域生態系統的穩定。因此無論是維護生態環境，還是維持農牧業的可持續發展，都需要對土壤有機碳儲量和分布特征進行詳細的研究。本研究以阿勒泰地區104 個荒漠草地樣地為研究對象，通過對土壤有機碳含量及密度的測定，運用數量生態學與地統計分析方法，明確土壤有機碳分布特征及現狀，采用冗余分析和偏冗余分析方法揭示各環境因子對有機碳積累的調控作用，以期為退化荒漠草地管理、固碳政策制定及可持續利用提供資料支撐。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

研究區位于新疆維吾爾自治區最北部阿勒泰地區（N 45.08°-48.06°，E 85.63°-90.22°），海拔范圍433～1292 m，年均降水100～200 mm，年均溫度4～6 ℃，≥10 ℃年積溫3000～3500 ℃，氣候干旱，是典型的溫帶荒漠氣候。研究區主要包括阿勒泰市、布爾津縣、哈巴河縣、福海縣、富蘊縣、吉木乃縣和青河縣。荒漠植被主要包括小半喬木梭梭（Haloxylon ammodendron）、灌木沙拐棗（Calligonum mongolicum）、鹽柴類半灌木駝絨藜（Ceratoides latens）、紅砂（Reaumuria songarica）及蒿類半灌木白莖絹蒿（Seriphidium terrae-albae）等，群落蓋度一般不超過30%。根據土壤基質的差異，按照許鵬［13］的發生-經營學分類法將阿勒泰地區荒漠草地分為沙質荒漠亞類、礫砂質荒漠亞類、礫石質荒漠亞類和土質荒漠亞類。

1.2 研究方法

1.2.1 樣地選取及野外取樣 根據20世紀80年代1∶100 萬新疆草地類型圖，綜合考慮阿勒泰地區荒漠草地分布特點，采用路線調查和典型樣地布設相結合的方法，于2018年8-9月對阿勒泰地區各縣市荒漠草地進行植被及土壤樣品的實地采樣，共布設104 個采樣點（圖1a）。

野外采樣時，詳細記錄采樣點的經度、緯度、海拔、土壤基質、群落名稱、利用方式、利用強度等信息，設置100 m×100 m 的典型樣地1 個，樣地內，按照梅花采樣法布設5 個10 m×10 m 的灌木樣方，分種剪去所有物種當年新生枝條，裝袋標記；同時樣地內等距離布設3 條樣線，每條樣線等距離布設3 個草本樣方，共計9 個1 m×1 m 的草本樣方，齊地分種剪去所有物種的地上生物量并裝袋標記；草本樣方采用針刺法測定植被蓋度，灌木樣方采用目估法測定植被蓋度；在完成草本及灌木樣方地上生物量測定后，在樣地中心挖取面積為1 m×1 m 的土壤剖面，采用切土塊法，在3 個垂直剖面上按0～5 cm、5～10 cm、10～20 cm 分層獲取土壤養分分析樣品。同時，采用容積為100 cm3的環刀獲取對應土層的土壤容重樣品，分裝帶回實驗室，共計936 個土壤養分樣品及936 個土壤容重樣品（104 個樣地×3 土壤剖面×3 土層）（圖1b）。

圖1 阿勒泰地理位置、樣點分布及樣方布設Fig.1 Geographical location，sample point distribution and sample layout of Altay

1.2.2 室內分析 用于土壤養分分析的樣品，在剔除可見植物根系及石礫等雜物后，室內陰干將土樣磨碎、混勻，過0.25 mm 篩用于土壤有機碳含量（重鉻酸鉀外加熱法）的測定，過1 mm 篩用于土壤pH 值（水土體積比為5∶1 的pH 計法）及電導率（水土體積比為5∶1 的電導法）的測定。采用烘干法（105 ℃，24 h）獲取土壤容重，之后將容重土樣過篩，分出大于2 mm 的礫石將其洗凈烘干（105 ℃，24 h）稱重，計算土石比，均采用常規分析方法［17］。土壤有機碳密度（soil organic carbon density，SOCD）的計算公式如下：

式中：SOCD表示設定土壤深度的土壤有機碳密度（g·m-2），SOCi表示土壤有機碳含量（soil organic carbon，g·kg-1），BDi表示土壤容重（bulk density，g·cm-3），Ti表示土層厚度（cm），θi為大于2 mm 的礫石質量所占的比例。

1.3 環境因素數據獲取

以國家氣象臺站點1957-2018年長期觀測的氣象數據均值為基準（www.cnern.org.cn），根據各采樣點地理坐標，提取各氣象站的氣象數據，校正高程通過空間插值最終獲取阿勒泰地區采樣點的≥10 ℃年積溫、年平均溫度、年均降水量、生長季降水量及生長季溫度等數據，以表示實際采樣點的氣候條件。

以2000-2018年GLEAM V3 數據集（www.GLEAM.eu）衛星觀測陸地蒸發量和根區土壤濕度數據為基準，根據研究區的矢量數據對影像進行裁剪處理，創建柵格漁網，按照采樣點地理坐標反演得到土壤濕度和蒸散發數據［18］。以軌道碳觀測2 號衛星（orbiting carbon observatory-2，OCO-2）觀測太陽誘導葉綠素熒光數據為基準，結合OCO-2 的SIF 數據和深度學習訓練獲取的GOSIF 數據來表征地表植被的生理狀況［19］。

1.4 數據分析

1.4.1 反距離加權插值分析 反距離加權空間插值法基于地理學第一定律中的相近相似原理，是一種加權平均內插法，該方法認為兩個物體距離越近，相似性越高，反之，相似性越低［20］。采用ArcGIS 10.4.1 地統計分析工具中Geostatistical Wizard 模塊提供的反距離加權（inverse distance weighting）算法直接進行插值計算，并繪制土壤有機碳含量及密度現狀的空間分布圖。

1.4.2 統計分析 采用Microsoft Excel 2013 和SPSS 20.0 對有關試驗數據進行統計分析，采用單因素方差進行分析，多重比較（Duncan）來檢驗各縣市之間、各荒漠亞類之間土壤有機碳含量及密度的差異。為揭示荒漠草地土壤有機碳與環境因子之間的關系，首先，對土壤有機碳含量及密度進行去趨勢對應分析（detrending correspondence analysis，DCA），計算每個軸的梯度長度。若大于4，選擇單峰模型排序；若介于3～4，則單峰模型和線性模型均可，若小于3，則選取線性模型對其進行排序［21］。本研究將土壤有機碳含量及密度作為響應變量，將年均溫度（mean average temperature，MAT）、年均降水（mean average precipitation，MAP）、≥10 ℃年積溫（≥10 ℃annual accumulated temperature，AT）、容重（bulk density，BD）、土石比（soil-rock ratio，SRR）、電導率（electrical conductivity，EC）、pH、地上生物量（aboveground biomass，AGB）、植被覆蓋度（coverage，Cov）、生長季降水量（growing season precipitation，GSP）、生長季溫度（growing season temperature，GST）、根部土壤濕度（root soil moisture，RSM）、表層土壤濕度（surface soil moisture，SSM）、蒸散發（evapotranspiration，Eva）及平均葉綠素熒光值（annual average chlorophyll fluorescence value，SIF）共15 個指標作為解釋變量，進行冗余分析，采用蒙特卡羅置換檢驗方法檢驗各環境因子的顯著性。在冗余分析的基礎上，利用偏冗余分析得出單個因子的環境解釋量。排序分析均在Canoco 5.0 軟件進行，數據可視化在Origin 9.0 下完成，數據用“均值±標準誤”表示。

2 結果與分析

2.1 土壤有機碳含量及密度的描述性統計分析

由表1可知，0～20 cm 土層中土壤有機碳含量均值為3.79 g·kg-1，變化范圍為0.98～11.80 g·kg-1，變異系數為52.51%；土壤有機碳密度均值為1057.49 g·m-2，變化范圍為257.57～2904.19 g·m-2，變異系數50.58%。隨土層深度增加，土壤平均有機碳含量呈逐漸降低趨勢，0～5 cm、5～10 cm、10～20 cm 土層依次為4.43、3.71、3.51 g·kg-1，變異系數依次為57.56%、56.87%、53.28%；土壤有機碳密度0～5 cm、5～10 cm、10～20 cm 土層依次為313.07、265.35、479.07 g·m-2，變異系數為53.90%、53.93%、54.16%。從土壤有機碳含量及密度分布特征來看，不同土層土壤有機碳含量和土壤有機碳密度K-S 檢驗結果均大于0.05，表明此數據符合正態分布可進行后續分析。

表1 阿勒泰地區荒漠草地表層土壤有機碳含量及密度的描述性統計Table 1 Descriptive statistics of soil organic carbon content and density of desert grassland in Altay region

2.2 土壤有機碳含量及密度的空間分布特征

由圖2可知，研究區內不同縣市土壤有機碳含量在0～20 cm 土層中存在顯著差異（P＜0.05），青河縣土壤有機碳含量（4.42 g·kg-1）較哈巴河縣（2.49 g·kg-1）顯著高1.78 倍，但各縣市間土壤有機碳密度差異不顯著（P＞0.05）。0～5 cm 土層，福海縣土壤有機碳含量及密度最高，分別為5.13 g·kg-1、376.03 g·m-2，較哈巴河縣顯著高2.25 和2.04 倍，與其他縣市間差異不顯著；5～10 cm 土層有機碳含量及其碳密度分別為2.46～4.37 g·kg-1、198.95～328.90 g·m-2，且各縣市間差異不顯著；10～20 cm 土層青河縣土壤有機碳含量（4.22 g·kg-1）較布爾津縣（2.44 g·kg-1）顯著高1.73 倍（P＜0.05），而土壤有機碳密度各縣市間差異不顯著，為361.84～579.55 g·m-2（P＞0.05）。

圖2 不同地區土壤有機碳含量及密度分布特征Fig.2 Distribution characteristics of soil organic carbon content and density in different regions

為更好了解研究區土壤有機碳空間分布格局，采用反距離加權空間插值方法，獲得阿勒泰地區荒漠草地0～20 cm 土壤有機碳含量及密度的綜合插值結果（圖3）。從整體看，土壤有機碳含量及密度的空間分布格局相似，自東北向西南方向呈現逐漸降低趨勢，但在水平分布上仍存在一定的差異性。土壤有機碳含量小于4.17 g·kg-1時主要分布在哈巴河縣、福海縣和富蘊縣南部地區；在4.17～6.44 g·kg-1時主要分布在青河縣、富蘊縣北部地區以及阿勒泰市；當大于6.44 g·kg-1時，呈斑塊狀分布于富蘊縣北部地區，零星狀分布于青河縣、吉木乃縣。土壤有機碳密度小于1050.05 g·m-2時主要分布在青河縣東部、福海縣南部、富蘊縣西部地區及哈巴河縣和布爾津縣；在1050.05～1600.27 g·m-2時主要分布在福海縣北部、富蘊縣南部地區以及青河縣；當大于1600.27 g·m-2時，呈斑塊狀分布于阿勒泰市和富蘊縣北部地區，零星狀分布于青河縣、福海縣。通過對空間插值進行精度驗證，結果表明預測值與實測值間呈顯著正相關（P＜0.01），復相關系數依次為0.9937 和0.9940（圖4）。

圖3 阿勒泰地區荒漠草地0～20 cm 土壤有機碳含量及密度空間分布Fig.3 Spatial distribution of soil organic carbon content and density in desert grassland at 0-20 cm in Altay region

圖4 0～20 cm 土壤有機碳含量及密度預測值與實測值線性相關性分析Fig.4 Linear correlation analysis between predicted and measured values of soil organic carbon content and density in 0-20 cm soil

2.3 不同荒漠亞類土壤有機碳含量及密度的比較

0～20 cm 土層中土質荒漠有機碳含量及其密度最高，依次為4.52 g·kg-1、1244.98 g·m-2，較沙質荒漠顯著高1.71、1.56 倍，土壤有機碳含量及密度均表現為礫石質荒漠、礫砂質荒漠與土質荒漠差異不顯著，其中礫石質荒漠土壤有機碳密度與沙質荒漠間無顯著差異。0～5 cm 土層土壤有機碳含量及密度也呈相似規律，土質荒漠（5.44 g·kg-1、382.30 g·m-2）較沙質荒漠（2.86 g·kg-1、219.09 g·m-2）顯著高1.90、1.74 倍。5～10 cm 土層土壤有機碳含量、有機碳密度均以土質荒漠最高，為4.48 g·kg-1、322.10 g·m-2，分別較沙質荒漠（2.57 g·kg-1、204.24 g·m-2）顯著高1.74、1.58 倍，而礫石質荒漠、礫砂質荒漠土壤有機碳含量則介于兩者之間，差異未達到顯著水平。10～20 cm 土層土壤有機碳含量最高為土質荒漠4.03 g·kg-1，較沙質荒漠顯著高1.57 倍，土壤有機碳密度為礫砂質荒漠（586.39 g·m-2）最高，較沙質荒漠顯著高1.55 倍（圖5）。

圖5 不同荒漠亞類土壤有機碳含量及密度分布Fig.5 Distribution of soil organic carbon content and density in different desert subtypes

2.4 環境因子與土壤有機碳冗余分析

約束性排序是按照一定的關系將響應變量與解釋變量排列在特定的環境梯度上，探索物種組成受環境變量約束的關系。從表2可知，各土層所有軸的蒙特卡羅置換檢驗結果P值均小于0.05，表明RDA 排序能夠很好地描述不同土層下土壤有機碳特征與環境因子的關系。同時，各土層前兩軸變量與各環境因子之間的相關系數均大于0.50，由此進一步說明RDA 排序結果可信。在所有土層中，第1 軸對響應變量的累積解釋量均大于75%，說明在2 個排序軸所形成的二維線性關系中主要由第1 軸決定土壤有機碳含量及碳密度與環境因子之間的響應關系。

表2 土壤有機碳含量及密度與環境因子的RDA 二維排序結果Table 2 RDA ranking results of soil organic carbon content，density and environmental factors

環境因子箭頭在排序軸上投影的長度反映其對響應變量的解釋量，投影長度越長，解釋率越高，反之則越低；箭頭夾角可以反映出環境因子與土壤有機碳含量及密度的相關性（夾角小于90°正相關，反之負相關）［21］。土壤有機碳含量及密度在0～5 cm、5～10 cm、10～20 cm、0～20 cm 各土層中均表現為與≥10 ℃年積溫、年平均溫度、年平均降水、生長季降水、植被覆蓋度、平均葉綠素熒光值正相關，與根部土壤濕度、表層土壤濕度、地上生物量和容重呈負相關，其中土石比與土壤有機碳含量正相關，與土壤有機碳密度負相關，生長季溫度與土壤有機碳含量負相關，與土壤有機碳密度正相關，但電導率、pH 及蒸散發在各土層間變異規律不一致（圖6）。

圖6 土壤有機碳含量及密度與環境因子冗余分析Fig.6 Redundant analysis of soil organic carbon content，carbon density，and environmental factors

從偏冗余分析結果看出，0～5 cm 各環境因子對土壤有機碳含量及密度的影響程度（P＜0.05）按重要性大小排序依次為植被覆蓋度（5.0%）＞電導率（4.9%）＞地上生物量（4.4%）＞pH（4.1%）＞年平均溫度（4.09%）＞平均葉綠素熒光（3.9%）＞根部土壤濕度（3.1%），而其他環境因子未達顯著水平，各環境因子解釋量之和為34.69%；在5～10 cm 土層中，各環境因子解釋量總和為32.74%，植被覆蓋度（6.9%）、根部土壤濕度（5.9%）、pH（3.7%）、土石比（3.4%）對土壤有機碳含量及密度變異的影響達到顯著水平（P＜0.05）；在10～20 cm 土層中，各環境因子解釋量總和為31.79%，其中達顯著水平的環境因子分別為土石比（8.4%）、植被覆蓋度（4.8%）和根部土壤濕度（4.4%）；從0～20 cm 整體看，各環境因子解釋量總和為30.93%，植被覆蓋度（6.3%）、土石比（5.1%）、根部土壤濕度（4.5%）、≥10 ℃年積溫（3.6%）達到顯著水平（P＜0.05）。綜上所述，引起表層土壤有機碳含量及密度空間變異的主要影響因素是植被覆蓋度、根部土壤濕度和土石比，其中植被覆蓋度是影響阿勒泰地區土壤有機碳含量及密度產生空間變異的主導因素，其次為土石比和根部土壤濕度，而其他環境因子對土壤有機碳變異作用相對較弱（圖7）。

圖7 環境因子偏冗余分析Fig.7 Partial redundancy analysis of influence factors

3 討論

3.1 荒漠草地表層土壤有機碳分布特征

土壤有機碳作為土壤養分循環的核心，是衡量土壤肥力和土壤質量變化的重要指標［19］。本研究表明，荒漠草地表層土壤有機碳含量及密度在垂直及水平分布上具有高度的空間異質性。從垂直分布來看，土壤有機碳含量（0～5 cm，5～10 cm，10～20 cm）及土壤有機碳密度（0～10 cm，10～20 cm）均表現為隨土層深度增加呈降低趨勢，凋落物及細粒物質的積累增加了土壤有機碳的輸入來源，同時微生物的分解也進一步加速土壤的固碳作用，但隨著土層深度的加深，土壤孔隙度減少、土壤容重增加，5～10 cm、10～20 cm 微生物的分解作用較0～5 cm 更弱，因此造成逐漸降低的現象。從水平分布來看，哈巴河縣及布爾津縣在0～20 cm 各土層中土壤有機碳含量及密度均較低，可能是因為風蝕現象嚴重，土壤基質以風沙土為主，再加上地表無徑流，降水量對植被的生長作用在強烈蒸發的對比下表現較弱所致；阿勒泰市、富蘊縣及福海縣土壤有機碳含量及密度均較高，且主要集中在山前沖積平原地帶（圖3），可能是由于海拔的升高增加了局部降水，灌木及草本植被能夠有效截獲水分，促進植被生長狀況的正向循環，進一步增加凋落物及根系向土壤的營養輸入［23］，從而使土壤的固碳能力得到增強。

3.2 荒漠草地表層土壤有機碳特征分布的影響因素

表層土壤有機碳的輸入與輸出主要受植物、動物、微生物的調控，且在土壤中的積累存在較大空間異質性，而不同尺度、不同生態系統引起空間變異的主要調控因子也有所差別［24］。本研究發現，表層土壤有機碳含量與氣候因素、植被因素及土壤理化性質均存在相關性，通過偏冗余分析結果可知，表層土壤有機碳含量及密度主要受到植被覆蓋度、土石比、根部土壤濕度及≥10 ℃年積溫的顯著影響。王麗華等［25］的研究指出，草地土壤有機碳主要受氣候因素（海拔、降水）的制約，其次是植被的影響，本研究結果表現為植被對土壤有機碳的影響大于降水，一方面可能是因為阿勒泰地區暖季降水以短歷時（降水持續1～2 h）晝雨為主［26］，再加上荒漠區氣溫高、降水少、植被覆蓋度低、土壤蒸發量大等，導致水分在土壤中滯留時間短，植物對其吸收利用效率低；另一方面，土壤有機碳的輸入主要來源于地上植被凋落物及其根系殘留物的分解返還，而植被覆蓋度不僅可以反映生物量的高低，而且也可以減緩土壤水分蒸發速度，有利于土壤有機碳的積累。同時，土壤基質不同，其上著生的植被類型也不相同，進而導致土壤有機碳含量及密度產生差異［27］，如以蒿類半灌木植被為主的土質荒漠土壤有機碳含量及密度顯著高于以灌木沙拐棗、小喬木梭梭為主的沙質荒漠草地（圖5）。

耿倩倩等［28］研究表明積溫與土壤有機碳含量顯著相關，本研究也指出≥10 ℃年積溫和年平均溫度與土壤有機碳含量及密度顯著正相關，說明溫度在一定程度上可以控制微生物的生長速率［29］，加速對凋落物的分解，提高土壤的固碳效率。土石比與土壤有機碳密度呈負相關，可能是因為研究區荒漠草地土體緊實，且多含有礫石，礫石含量的多少不僅影響土壤容重［30］，而且也會增加區域土壤有機碳密度估算的不確定性［31］。與草甸、荒漠草原結果不一致［4，32］的是，本研究發現地上生物量與表層土壤有機碳含量的相關性不顯著，一方面可能是與荒漠草地植被稀疏，干旱少雨，土壤保水性差，其地上生物量積累量相對較低有關；另一方面可能與強烈風力作用使凋落物再分配差異明顯相關［33］。本研究也發現，0～5 cm 土層pH 與土壤有機碳顯著負相關，可能是與荒漠草地鹽堿化程度有關，高鹽堿限制了荒漠植被的生長，進而限制了土壤有機碳的輸入來源［34］；土壤電導率在提高土壤有機碳方面也有重要作用，微生物群落將凋落物殘骸分解后形成鈣鹽、鈉鹽［35］，經過降水及動物啃食等作用，使土壤鹽分降低，土壤微環境得到改善，植被逐漸恢復，土壤孔隙增大，微生物及土壤動物的活動逐漸頻繁［36］，進一步使土壤有機碳得到積累。

阿勒泰地區荒漠生態系統易受環境因素和人為活動影響而導致草地退化，土壤因子對草地退化的響應與反饋并存，由于土壤因子包含土壤物理、化學性質及微生物學特征等，種類繁多且相互間作用復雜，這些土壤因子之間究竟是何因果關系還不明確。在今后開展關于荒漠草地土壤有機碳含量與環境因子之間相關性研究時，應納入更多的土壤因子指標，如土壤氮、磷含量，土壤機械組成，土壤微生物及土壤呼吸等，以期在更廣維度上探討其影響因素，為研究荒漠生態系統草地可持續利用提供科學依據。

4 結論

新疆阿勒泰地區荒漠草地表層土壤有機碳含量變化范圍為0.98～11.80 g·kg-1，均值為3.79 g·kg-1，土壤有機碳密度變化范圍為257.57～2904.19 g·m-2，均值為1057.49 g·m-2，呈中等變異；高值區主要集中在富蘊縣北部地區，低值區主要分布在哈巴河縣、布爾津縣和福海縣南部地區。

荒漠亞類下0～20 cm 土層土壤有機碳含量表現為土質荒漠（4.52 g·kg-1）＞礫砂質荒漠（4.02 g·kg-1）＞礫石質荒漠（3.95 g·kg-1）＞沙質荒漠（2.64 g·kg-1）；土壤有機碳密度表現為土質荒漠（1244.98 g·m-2）＞礫砂質荒漠（1217.43 g·m-2）＞礫石質荒漠（1044.04 g·m-2）＞沙質荒漠（800.23 g·m-2）。

植被覆蓋度、土石比及根部土壤濕度是土壤有機碳含量及密度變異的主要影響因素。通過采取封育、灌溉、補播等適宜植被恢復措施，有助于維持荒漠草地生態系統的自動調節能力，增加其土壤碳庫儲量及其穩定性。