土壤非保護(hù)性有機(jī)碳對荒漠草原沙漠化的響應(yīng)

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

1 土壤非保護(hù)性有機(jī)碳與土壤穩(wěn)定性的相關(guān)性

不同土層有機(jī)碳含量的差異較大，且有機(jī)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(jī)碳含量有著直接的影響，當(dāng)農(nóng)田、荒地轉(zhuǎn)變?yōu)椴莸鼗蛄值貢r，土壤有機(jī)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(jī)碳的含量，從而改善土壤質(zhì)量[1]。不同粒徑的有機(jī)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(zhì)循環(huán)方面都存在較大的差異。土壤非保護(hù)性有機(jī)碳直接影響土壤養(yǎng)分的化學(xué)特性，并且能夠?yàn)槲⑸锷L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(guān)注土壤非保護(hù)性有機(jī)碳動態(tài)變化過程，這主要是由于土壤非保護(hù)性有機(jī)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(guān)性。對于草地生態(tài)系統(tǒng)來說，土壤非保護(hù)性有機(jī)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(hù)性有機(jī)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(hù)性有機(jī)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?bào)w分解、根系分泌物等方面也有間接影響，會影響有機(jī)碳的分解速度，從而加速有機(jī)碳的施放。

2 土壤非保護(hù)性有機(jī)碳對荒漠草原沙漠化的響應(yīng)

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?qū)儆谥袦貛Т箨懶詺夂?，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(jìn)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(shè)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(shè)置了4個1m×1m的實(shí)驗(yàn)區(qū)，每個實(shí)驗(yàn)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(diǎn)的土壤裝入袋中混勻后風(fēng)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(jī)碳含量，土壤非保護(hù)性有機(jī)碳測量方法為顆粒有機(jī)碳與輕組有機(jī)碳采取分配比例平均值計(jì)算。本次研究采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行分析，采用因素分析發(fā)現(xiàn)，不同沙漠化土壤有機(jī)碳含量存在明顯的差異，其中在0～10cm土層的流動沙地有機(jī)碳含量為1.8g/kg，半固定沙地有機(jī)碳含量為2.0g/kg，固定沙地有機(jī)碳含量為2.2g/kg，荒漠草地有機(jī)碳含量為3.1g/kg；在10～20cm土層的流動沙地有機(jī)碳含量為1.9g/kg，半固定沙地有機(jī)碳含量為2.5g/kg，固定沙地有機(jī)碳含量為2.6g/kg，荒漠草地有機(jī)碳含量為3.2g/kg；在20～30cm土層的流動沙地有機(jī)碳含量為1.4g/kg，半固定沙地有機(jī)碳含量為2.2g/kg，固定沙地有機(jī)碳含量為2.3g/kg，荒漠草地有機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)碳含量的差異不明顯，由此可見隨著土壤非保護(hù)性有機(jī)碳的減少，草地土壤質(zhì)量下降明顯。

3 結(jié)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(jìn)一步提高土壤的穩(wěn)定性，需要重視非保護(hù)性有機(jī)碳的吸收利用。土壤非保護(hù)性有機(jī)碳直接影響土壤養(yǎng)分的化學(xué)特性，并且能夠?yàn)槲⑸锷L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(jié)構(gòu)帶來的影響，積極推廣相應(yīng)的保護(hù)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。