高寒草原土壤有機(jī)碳及土壤碳庫(kù)管理指數(shù)的變化

蔡曉布，于寶政，彭岳林，劉合滿

(西藏大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院，西藏林芝 860000)

土壤有機(jī)碳(SOC)是深刻影響土壤環(huán)境的核心物質(zhì)和全球變化研究所關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題之一［1－2］。作為土壤有機(jī)物質(zhì)礦質(zhì)化、腐殖化的結(jié)果，SOC的變化是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，其含量多少并不能敏感的反映土壤環(huán)境、土壤質(zhì)量的動(dòng)態(tài)變化［3］。因此，研究者對(duì)能夠響應(yīng)短期土地管理措施影響的土壤活性有機(jī)碳(ASOC)給予了越來(lái)越多的關(guān)注。已有的研究表明，ASOC是對(duì)環(huán)境變化敏感、易被微生物轉(zhuǎn)化和生物直接利用的有機(jī)碳組分［1，4］，對(duì)預(yù)測(cè)并揭示土壤碳庫(kù)變化具有重要意義［1，5－6］，由其計(jì)算的碳庫(kù)管理指數(shù)(CMI)能夠很好的反映土壤碳庫(kù)的更新程度、質(zhì)量變化［3，7－8］以及環(huán)境對(duì) SOC 性質(zhì)的影響［3，8］。目前，我國(guó)對(duì)不同生態(tài)系統(tǒng) SOC 的研究較多，對(duì)ASOC的研究相對(duì)較少，土壤碳庫(kù)管理指數(shù)研究則主要集中于農(nóng)田土壤［3，8］、退耕還林土壤［9－10］等，針對(duì)草地，特別是自然退化草地的研究少見報(bào)道。

青藏高原草地生態(tài)系統(tǒng)碳庫(kù)對(duì)全球變化具有敏感響應(yīng)和重要影響［11］。由于青藏高原高寒草甸(發(fā)育于高原冷濕環(huán)境)區(qū)交通相對(duì)便利，許多學(xué)者對(duì)該類草地中的SOC從不同層面開展了大量研究［12－18］，對(duì)ASOC的研究明顯不足［17］。但長(zhǎng)期以來(lái)，受極端寒、旱環(huán)境，特別是交通的嚴(yán)重限制，對(duì)青藏高原的主體草地類型——高寒草原(發(fā)育于高原寒旱環(huán)境)的研究卻十分匱乏［19－20］。過(guò)去40年間，在人為因素，特別是氣候變化等的綜合影響下，西藏高寒草原已呈現(xiàn)出整體退化的態(tài)勢(shì)，SOC含量持續(xù)下降［12－13］，平均碳密度僅在3.71—1.72 kg/m2之間，分別占西藏低、極低土壤碳密度草地面積的78.4%和71.3%，深刻地影響著高寒生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)過(guò)程［14］。因此，研究ASOC與CMI的變化過(guò)程對(duì)認(rèn)識(shí)高寒草原土壤質(zhì)量的演變、進(jìn)而開展高寒草原生態(tài)恢復(fù)途徑的研究十分重要，對(duì)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)高寒草地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)全球變化的影響與響應(yīng)等亦具重要的參考價(jià)值。本研究以藏北高原北部高寒草原為研究區(qū)域，通過(guò)對(duì)正常草地(未退化草地)、輕度和嚴(yán)重退化草地表層(0—10 cm)、亞表層(11—20 cm)土壤的研究，以期初步探明高寒草原及其退化過(guò)程中SOC、ASOC的變化特征，高寒草原退化對(duì)土壤碳庫(kù)穩(wěn)定性、土壤碳庫(kù)管理指數(shù)的影響。研究結(jié)果對(duì)從整體上逐步認(rèn)識(shí)并揭示高寒草地生態(tài)系統(tǒng)的土壤碳過(guò)程，探索退化高寒草原的生態(tài)恢復(fù)過(guò)程等具有重要意義。

1 研究方法

1.1 研究區(qū)域概況

藏北高原北部地處崇山環(huán)割、地勢(shì)高亢而遼闊的青藏高原內(nèi)流區(qū)域，高原面平均海拔4500—5000 m，氣候寒冷、干旱，年均溫－6—0℃、年降水量100—200 mm、年蒸發(fā)量2000—2300 mm、年大風(fēng)(≥17 m/s)日數(shù)30—90 d。草地類型以高寒草原為主，局部偶見高寒草甸。受高原寒、旱環(huán)境的強(qiáng)烈影響，高寒草原土壤(高山草原土)前期發(fā)育過(guò)程普遍受阻，土壤形成的生物與化學(xué)作用微弱，成土過(guò)程緩慢［21］，土層淺薄、質(zhì)地輕粗;植物構(gòu)成簡(jiǎn)單、草類地上部干物質(zhì)產(chǎn)量很低、地下/地上生物量比值大。盡管植物年提供土壤有機(jī)殘?bào)w量十分有限，但低溫、干旱的土壤環(huán)境對(duì)微生物、植物根系生物活性的嚴(yán)重限制，使其難以完全分解而逐年累積(有機(jī)殘?bào)w厚度、C/N比一般達(dá)5—15 cm、10—12 cm)［21］，從而形成低有機(jī)碳、高有機(jī)殘?bào)w的土壤有機(jī)物賦存格局。因此，在植被覆蓋、地表角礫、土壤有機(jī)殘?bào)w的“立體”保護(hù)下，正常草地表層風(fēng)蝕較為輕微。近幾十年來(lái)，受氣候干暖化影響，以植被稀疏化、土壤沙化為主的草地自然退化過(guò)程不斷加劇，且植被類型亦難發(fā)生自然演替。

1.2 采樣方法

2009 年9 月在藏北高原北部 32°52'13.20″N—33°23'15.20″N、88°26'53.49″E—88°53'14.95 E″區(qū)域內(nèi)隨機(jī)選擇3處紫花針茅(Stipa purpurea)草地型高寒草原作為研究區(qū)域，每一研究區(qū)域間隔50—100 km。各研究區(qū)域土壤均為高山草原土，分布海拔4845.4—4969.0 m，成土母質(zhì)為湖積物、土壤質(zhì)地為砂土，土層厚度一般僅在20 cm左右，土壤pH值8.78—9.10。

為保證樣品的代表性，本研究所采土壤樣品均為3次重復(fù):即研究區(qū)域、各研究區(qū)域內(nèi)不同狀態(tài)草地采樣區(qū)、每一采樣區(qū)內(nèi)各采樣點(diǎn)均按3次重復(fù)取樣。具體方法:在所選3處高寒草原區(qū)域內(nèi)，均分別選取正常草地(植被蓋度45%—65%，表層沙化輕微)、輕度退化草地(植被蓋度＞20%—45%，表層沙化較明顯)、嚴(yán)重退化草地(植被蓋度＜20%，表層沙化較嚴(yán)重)等3個(gè)采樣區(qū)，且每一狀態(tài)草地面積均＞10 hm2;每一采樣區(qū)內(nèi)，均隨機(jī)設(shè)置3個(gè)采樣微區(qū)，并在各采樣微區(qū)內(nèi)分別設(shè)置3個(gè)采樣點(diǎn);刮除地表角礫后，于每個(gè)采樣點(diǎn)均分別按0—10 cm、10—20 cm土層采集土壤樣品，并將各采樣微區(qū)的3個(gè)同層土樣組成1個(gè)混合土樣(約2.5 kg)。全部土壤混合樣品數(shù)為54個(gè)(同一狀態(tài)草地0—10 cm、10—20 cm土層混合樣品數(shù)均為9個(gè))。

1.3 分析與統(tǒng)計(jì)方法

1.3.1 分析與測(cè)試

土壤有機(jī)碳(SOC) 采用重鉻酸鉀容量法－外加熱法。

土壤活性有機(jī)碳(ASOC) 采用333 mmol/L高錳酸鉀氧化法。

非活性有機(jī)碳(Non－Active soil organic carbon，N－ASOC) 總有機(jī)碳－活性有機(jī)碳［10］。

1.3.2 計(jì)算與統(tǒng)計(jì)

以3個(gè)重復(fù)平均測(cè)定值作為結(jié)果;相關(guān)分析以各微區(qū)混合土樣測(cè)定值計(jì)算。相關(guān)分析、差異顯著性測(cè)驗(yàn)分別采用Excel 2003和DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(版本號(hào):11.50):

活性有機(jī)碳比率［22］=ASOC含量(g/kg)/SOC含量(g/kg)×100

碳庫(kù)活度［3］(Carbon activity，CA)=ASOC 含量(g/kg)/N－ASOC 含量(g/kg)

碳庫(kù)活度指數(shù)(Carbon activity index，CAI)［3］=CA/參考土壤CA(以正常草地作為參考土壤)

碳庫(kù)指數(shù)(Carbon pool index，CPI)［3］=樣本SOC含量(g/kg)/參考土壤SOC含量(g/kg)

碳庫(kù)管理指數(shù)(CMI)［3］=CAI×CPI×100

2 研究結(jié)果

2.1 不同狀態(tài)高寒草原SOC、ASOC含量及其變化

高寒草原表層(0—10 cm)、亞表層(10—20 cm)SOC含量均呈正常草地＞嚴(yán)重退化草地＞輕度退化草地。與正常草地相比，輕度、嚴(yán)重退化草地表層SOC損失量分別達(dá)34.5%、22.4%，亞表層則分別為25.0%、17.8%;輕度退化草地表層、亞表層單位重量土壤SOC損失量分別達(dá)3.23、2.37 g/kg，嚴(yán)重退化草地則分別為2.10、1.69 g/kg(圖 1)?？梢?，退化草地 SOC 損失量以表層最大，但并未表現(xiàn)出隨草地退化加劇而下降的趨勢(shì)。從SOC含量的土層差異看，不同狀態(tài)草地SOC含量隨土層加深而均呈不同程度的提高。

不同狀態(tài)草地ASOC含量及其垂直分布與SOC有所不同。高寒草原表層、亞表層ASOC含量均呈正常草地＞輕度退化草地＞嚴(yán)重退化草地，表現(xiàn)出隨草地退化加劇而下降的趨勢(shì)，反映了ASOC對(duì)環(huán)境變化的敏感性。其中，退化草地亞表層ASOC損失量較大，輕度、嚴(yán)重退化草地表層ASOC損失量分別為16.6%、22.9%，亞表層則分別達(dá)37.7%、39.6%;輕度退化草地表層、亞表層單位重量土壤ASOC損失量分別為0.26、0.78 g/kg，嚴(yán)重退化草地則分別達(dá)0.36、0.82 g/kg(圖2)?？梢?，輕度、嚴(yán)重退化草地亞表層ASOC損失量均明顯大于表層，這與SOC完全不同。由圖1、圖2可以看出，退化草地ASOC的降幅在總體上明顯高于SOC，亦表明環(huán)境變化對(duì)ASOC的影響相對(duì)較大。

因此，從高原寒旱環(huán)境中SOC、ASOC含量的相互關(guān)系看，正常草地、輕度退化草地、嚴(yán)重退化草地表層ASOC含量均隨SOC含量的增加而表現(xiàn)出一定程度的下降，亞表層亦表現(xiàn)出相同的趨勢(shì)(表1)。

圖1 高寒草原土壤有機(jī)碳含量Fig.1 Contents of soil organic carbon in alpine steppe相同土層不同字母表示差異顯著性達(dá)5%

表1 高寒草原土壤有機(jī)碳(x)與土壤活性有機(jī)碳(y)的相關(guān)性Table 1 The relationship between Soil organic carbon(x)and Active soil organic carbon(y)in alpine steppe

2.2 不同狀態(tài)高寒草原ASOC比率

ASOC比率可以較好地反映環(huán)境對(duì)土壤碳行為、SOC質(zhì)量的影響程度［9－10，23］。高寒草原環(huán)境中，輕度退化草地表層ASOC比率顯著高于正常草地、嚴(yán)重退化草地，亞表層則呈正常草地＞輕度退化草地＞嚴(yán)重退化草地(圖3)。可見，輕度退化草地SOC的不穩(wěn)定性主要體現(xiàn)在表層土壤。同一草地不同土層間，正常草地表層ASOC比率明顯較低，土層差異則明顯高于退化草地;退化草地則與正常草地不同，表層ASOC比率均高于亞表層(輕度退化草地尤為明顯)，ASOC比率的土層差異亦明顯縮小。

高寒草原環(huán)境下，ASOC含量、ASOC比率的垂直分布較為復(fù)雜，輕度退化草地表層ASOC含量、ASOC比率均不同程度的高于亞表層，但ASOC含量的土層差異明顯低于ASOC比率的土層差異;正常草地表層ASOC含量、ASOC比率則均明顯低于亞表層，但ASOC含量的土層差異較大;嚴(yán)重退化草地表層ASOC含量、ASOC比率較亞表層分別表現(xiàn)出小幅增、減的趨勢(shì)(圖2，圖3)。

圖2 高寒草原土壤活性有機(jī)碳含量Fig.2 Contents of active soil organic carbon(ASOC)in alpine steppe

圖3 高寒草原土壤活性有機(jī)碳比率Fig.3 ASOC ratio in alpine steppe

從退化草地ASOC損失量看，輕度、嚴(yán)重退化草地0—20 cm土層ASOC含量分別下降28.6%、32.4%，ASOC比率的變幅則明顯較低，僅分別增、減2.1%和15.5%。可見，不同狀態(tài)草地0—20 cm土層ASOC含量的差異明顯大于ASOC比率的差異。

2.3 不同狀態(tài)高寒草原土壤碳庫(kù)活度與土壤碳庫(kù)管理指數(shù)

綜合反映活性、非活性有機(jī)碳動(dòng)態(tài)變化的碳庫(kù)管理指數(shù)(CMI)、碳庫(kù)活度(CA)可以反映不同土壤碳庫(kù)變化的差異及生態(tài)恢復(fù)能力［3，24］。高寒草原條件下，CA及其變化表現(xiàn)出與ASOC比率一致的特征(表2，圖3)。不同程度退化草地表層碳庫(kù)指數(shù)(CPI)均明顯低于亞表層，輕度退化草地表層、亞表層CPI均明顯低于嚴(yán)重退化草地，說(shuō)明輕度退化草地中SOC含量與正常草地的差異較大。碳庫(kù)活度指數(shù)(CAI)則相反，輕度退化草地各土層CAI均高于嚴(yán)重退化草地，且表層CAI較正常草地亦呈明顯提高，表明輕度退化階段表層土壤碳的不穩(wěn)定性較強(qiáng)，損失較多(表2)。可見，退化草地CAI與CPI的變化規(guī)律完全不同，表現(xiàn)出CPI越小，則CAI越大的特點(diǎn)，表明退化草地SOC含量與正常草地差異越大，則碳損失量越大。

CMI是土壤管理措施或環(huán)境變化引起SOC變化的指標(biāo)，因其綜合了土壤碳庫(kù)指數(shù)、碳庫(kù)活度，可以通過(guò)SOC、ASOC的數(shù)量變化，反映出環(huán)境對(duì)土壤質(zhì)量下降或更新的影響程度。從表2可以看出，退化草地各土層CMI均呈顯著下降，且嚴(yán)重退化草地降幅均高于輕度退化草地，表明輕度退化草地SOC含量盡管較低，但其土壤碳庫(kù)質(zhì)量下降的程度卻低于嚴(yán)重退化草地，同時(shí)也反映出嚴(yán)重退化草地中較高的SOC含量是以土壤有機(jī)殘?bào)w的較大消耗為代價(jià)的。從退化草地表層CMI均明顯大于亞表層看，草地退化過(guò)程中表層CMI的下降程度明顯低于亞表層。

表2 高寒草原土壤碳庫(kù)活度與碳庫(kù)管理指數(shù)Table 2 Soil organic carbon activity and carbon management index in alpine steppe

3 討論

對(duì)青藏高原高寒草甸的許多研究發(fā)現(xiàn)，受高原冷濕環(huán)境的強(qiáng)烈影響，SOC含量均隨草地退化加劇而顯著下降［13，15，17］，并在總體上表現(xiàn)出隨土壤深度增加而降低的趨勢(shì)［12，14］;不同狀態(tài)(正常、退化)高寒草甸輕組有機(jī)碳含量和比率亦表現(xiàn)出相同的趨勢(shì)［17］。對(duì)一些干旱草原的研究亦有類似結(jié)果，如美國(guó)科羅拉多東北部矮草草原SOC含量隨土層加深而下降［25］、內(nèi)蒙古干旱草原長(zhǎng)期放牧后0—10 cm土層微生物生物量碳、易分解碳降幅均高于10—20 cm土層［26］，我國(guó)西北、東北地區(qū)草地ASOC含量、ASOC比率均隨土層加深而遞減，且ASOC含量隨土層加深而遞減的幅度較大［22，27］。高原寒、旱環(huán)境中，不同狀態(tài)草地表層SOC含量均低于亞表層，ASOC亦基本表現(xiàn)出相同的趨勢(shì)(僅輕度退化草地表層略高);同時(shí)，盡管退化草地各土層SOC、ASOC均呈下降，但不同土層的降幅、隨草地退化加劇所表現(xiàn)出的變化趨勢(shì)完全不同，SOC均以表層降幅最大，且輕度退化草地各土層SOC降幅較大;ASOC則均以亞表層降幅最大，但各土層降幅隨草地退化加劇而提高(與草地退化過(guò)程中土沙化程度提高、土壤通透性增強(qiáng)所導(dǎo)致的ASOC礦化分解量增大［28］有關(guān))?？梢?，由于植被、土壤環(huán)境及其變化成因的不同，以及由此導(dǎo)致的土壤微生物結(jié)構(gòu)及其活性的較大差異，對(duì)高寒草甸及其它類型草地的研究結(jié)果與本研究明顯不同。

一般認(rèn)為，風(fēng)蝕、風(fēng)積作用是導(dǎo)致青藏高原［21］和其它干旱草原［29］土壤表層SOC含量低于亞表層的主要原因。但是，從本研究中嚴(yán)重退化高寒草原各土層SOC含量均明顯高于輕度退化草地看，顯然與風(fēng)蝕、風(fēng)積作用無(wú)大的關(guān)聯(lián)，而可能主要在于草地退化過(guò)程中土壤、植被環(huán)境的變化對(duì)微生物種群結(jié)構(gòu)和活性的不同影響。已有研究表明，即使存在一定的水蝕、風(fēng)蝕，微生物的分解、礦化作用仍是導(dǎo)致SOC損失的最主要途徑［30］。

ASOC受植物、微生物的強(qiáng)烈影響，主要來(lái)源于SOC的分解，以及根系分泌物、微生物及其分泌物等，易氧化、礦化［1，6，16］。一些研究表明，SOC、ASOC 含量間呈正相關(guān)［3，9－10，16］。如對(duì)高寒濕地沼澤土、泥炭土的研究發(fā)現(xiàn)，SOC與ASOC含量分別呈顯著正相關(guān)和正相關(guān)［16］。同時(shí)，由于微生物活性嚴(yán)重受阻，沼澤土、泥炭土ASOC比率僅分別在3%—17%、7%—12%之間［16］。土壤通透性能相對(duì)較好的黃壤、紅壤中，SOC與ASOC含量亦均呈極顯著正相關(guān)［3，10］?？梢?，在這些研究中，無(wú)論土壤環(huán)境怎樣，土壤微生物對(duì)SOC、ASOC均具有相對(duì)一致的影響和作用，這可能與土壤在積累ASOC的同時(shí)，N－ASOC亦呈增加有關(guān)［9］。高寒草原中，不同狀態(tài)草地各土層SOC、ASOC間則均呈不同程度的負(fù)相關(guān)，這可能與高原寒、旱環(huán)境對(duì)SOC、ASOC密切相關(guān)微生物的不同影響有關(guān)。高寒環(huán)境中，影響有機(jī)殘?bào)w轉(zhuǎn)化的土壤微生物活性很低，SOC的形成與積累極為緩慢，但一旦形成即較穩(wěn)定;而干旱、疏松的土壤環(huán)境則不僅有利于多種來(lái)源SAOC的形成，亦有利于它的分解，并在總體上維持著相對(duì)較高的ASOC比率(表層、亞表層分別在16.6%—21.3%、16.0%—21.8%之間)，退化草地SOC、ASOC間的負(fù)相關(guān)可能還與團(tuán)聚體崩解所導(dǎo)致的SOC的加速分解有關(guān)。

正常高寒草原低有機(jī)碳、高有機(jī)殘?bào)w的有機(jī)物賦存格局不僅是微生物對(duì)高原寒、旱環(huán)境長(zhǎng)期適應(yīng)與進(jìn)化的結(jié)果，更是微生物結(jié)構(gòu)與功能穩(wěn)定性的重要體現(xiàn)，這是討論高寒草原不同土層SOC形成與分解的重要前提。據(jù)此推測(cè)，盡管正常草地表層含水量較低，但溫度較高、通透性較強(qiáng)，促進(jìn)SOC形成、分解的土壤微生物類群較亞表層均較活躍，以致有機(jī)殘?bào)w消耗量、SOC分解量相對(duì)較大。青藏高原氣候干暖化背景下，高寒草原表層SOC分解加速、CO2釋放增加［13，18］的趨勢(shì)將可能進(jìn)一步加劇表層SOC的不穩(wěn)定性。亞表層土壤水、熱狀況與表層相反，微生物活性相對(duì)較弱，有機(jī)殘?bào)w轉(zhuǎn)化量較低，所形成的SOC、ASOC亦較穩(wěn)定，加之較多土壤團(tuán)聚體的物理保護(hù)，以致緩慢積累并不同程度的高于表層土壤。ASOC比率的土層差異呈正常草地＞輕度退化草地＞嚴(yán)重退化草地，這可能在于正常草地亞表層土壤環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定，有利于微生物對(duì)SOC的分解和轉(zhuǎn)化。

退化高寒草原土壤環(huán)境的惡化是導(dǎo)致物種適應(yīng)性、群落復(fù)雜性和環(huán)境穩(wěn)定性降低的主要原因［18］，而氣候與環(huán)境變化所引起的土壤微生物種類、活性的改變影響著SOC、ASOC的分解［16］。一般條件下，土壤微生物對(duì)環(huán)境變化具有較強(qiáng)的自適應(yīng)能力。從輕度退化草地各土層SOC含量明顯低于嚴(yán)重退化草地分析，草地退化初期土壤環(huán)境的變化可能易使微生物長(zhǎng)期適應(yīng)、進(jìn)化所形成的結(jié)構(gòu)與功能穩(wěn)定性發(fā)生較大紊亂，進(jìn)而導(dǎo)致有機(jī)殘?bào)w轉(zhuǎn)化受阻、SOC加速分解。此過(guò)程中，由于亞表層較低的土壤通透性對(duì)微生物活性的影響，SOC的分解量明顯低于表層土壤;表層土壤碳的不穩(wěn)定性較強(qiáng)，SOC易發(fā)生變化，分解量較大。從總體分析，此階段土壤有機(jī)殘?bào)w的轉(zhuǎn)化量較低、SOC形成較少，SOC、ASOC含量的下降主要在于其自身的分解與釋放。因此，由于大量土壤有機(jī)殘?bào)w未被分解、轉(zhuǎn)化，其整體生態(tài)功能即未受到大的影響和破壞。從CMI看，亦表明此階段土壤碳庫(kù)質(zhì)量的下降程度較低。

嚴(yán)重退化草地是植被蓋度逐步下降、土壤沙化程度緩慢提高的結(jié)果。此過(guò)程中，大量SOC、ASOC隨團(tuán)聚體的逐步崩解而分解損失。但是，隨團(tuán)聚體的逐步崩解和沙化程度的不斷提高，微生物對(duì)緩慢變化的土壤環(huán)境可能已產(chǎn)生較強(qiáng)的適應(yīng)能力，并可能已完成向抗旱能力、酶分泌能力更強(qiáng)生理種群的演替，加速了土壤有機(jī)殘?bào)w的轉(zhuǎn)化，SOC含量不僅明顯高于輕度退化草地，土體分布格局亦未發(fā)生改變，但這是在土壤有機(jī)殘?bào)w年補(bǔ)給量嚴(yán)重下降基礎(chǔ)上所發(fā)生的、以有機(jī)殘?bào)w的較大消耗和草甸層的逐步消失為代價(jià)的過(guò)程。盡管此階段SOC含量明顯高于輕度退化草地，但各土層CMI下降的幅度均較高。

本研究中，退化草地亞表層ASOC的降幅均明顯高于表層，這是研究過(guò)程中所發(fā)現(xiàn)的另一重要現(xiàn)象。初步推測(cè)，盡管退化草地表層土壤環(huán)境的不穩(wěn)定性促進(jìn)了ASOC的分解、釋放，但土壤團(tuán)聚體不斷崩解條件下由微生物轉(zhuǎn)化形成的ASOC量可能較多，進(jìn)而不同程度的彌補(bǔ)了其分解與釋放的損失;草地退化過(guò)程中，亞表層土壤溫度、含水量總體呈上升、下降趨勢(shì)，土壤通透性能顯著提升，可能降低了ASOC在土壤中的存留時(shí)間，以致ASOC分解與釋放量明顯大于形成量。因此，退化草地表層、亞表層ASOC對(duì)環(huán)境變化可能均較敏感，不同土層ASOC均是其形成與分解環(huán)境的具體反映。

4 結(jié)論

藏北高原北部高寒草原SOC、ASOC及CMI變化具有一定的特殊性。高寒草原SOC含量較低(＜10 g/kg)，ASOC比率(近20%)相對(duì)較高;正常草地、輕度和嚴(yán)重退化草地表層、亞表層SOC、ASOC間均呈不同程度的負(fù)相關(guān)，SOC、ASOC損失量隨草地退化加劇而分別表現(xiàn)出下降和提高的趨勢(shì);正常草地、輕度和嚴(yán)重退化草地表層SOC含量均低于亞表層，但退化草地表層CMI降幅明顯較低;輕度退化草地CMI降幅則較低。因此，以CMI作為高寒草原自然退化的評(píng)價(jià)指標(biāo)，能夠客觀地反映環(huán)境變化對(duì)土壤碳庫(kù)質(zhì)量的影響。進(jìn)一步研究高寒草原SOC的變化與穩(wěn)定機(jī)制，對(duì)制定科學(xué)的草地管理措施，維護(hù)高寒生態(tài)系統(tǒng)碳平衡具有重要的科學(xué)和現(xiàn)實(shí)意義。

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