造林對(duì)烏海露天煤礦復(fù)墾地土壤養(yǎng)分和碳庫(kù)的影響

嚴(yán) 潔，于小娟，唐 明，段文艷，李 鑫，郝一鳴，盛敏

(西北農(nóng)林科技大學(xué) 林學(xué)院，陜西 楊凌 712100)

煤炭作為一種重要的化石燃料，是全球第二大能源，占全球能源消耗總量的24%，在我國(guó)能源供應(yīng)中也占據(jù)著重要地位[1]。露天采礦是世界上重要的煤炭開采方式，其生產(chǎn)的煤炭量占全世界生產(chǎn)量增長(zhǎng)值的75%，占我國(guó)年總產(chǎn)量的15%[2]。露天采礦不僅會(huì)移除地表植被，還有大規(guī)模土石方的時(shí)空轉(zhuǎn)移，造成礦區(qū)大面積土地?fù)p毀或占用。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示[3]，我國(guó)每年由煤炭的露天開采造成的土地?fù)p毀或占用的面積高達(dá)10 000 hm2。土壤養(yǎng)分和碳庫(kù)是衡量土壤質(zhì)量的重要指標(biāo)，其含量直接影響土壤肥力及生態(tài)功能，從而決定地上植被的生長(zhǎng)。土壤養(yǎng)分主要包括氮（N）、磷（P）、鉀（K）3種元素，為植物生長(zhǎng)提供必要的營(yíng)養(yǎng)支持，影響著生態(tài)系統(tǒng)的健康穩(wěn)定與持續(xù)發(fā)展[4]。對(duì)不同形態(tài)碳的系統(tǒng)研究是明確土壤碳庫(kù)變化和調(diào)控機(jī)理的關(guān)鍵，是研究陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)及全球碳平衡的關(guān)鍵[5]。土壤碳庫(kù)由無機(jī)碳庫(kù)和有機(jī)碳庫(kù)兩部分組成。土壤無機(jī)碳庫(kù)可通過測(cè)定可溶性無機(jī)碳（DIC）含量表征，在土壤碳庫(kù)中所占比例較小，往往為人們所忽視。而近來研究表明，土壤無機(jī)碳庫(kù)是一個(gè)有效碳匯，在土壤-大氣碳循環(huán)中發(fā)揮著重要作用[6]。土壤有機(jī)碳庫(kù)則較為復(fù)雜，可根據(jù)其穩(wěn)定性將其分為活性有機(jī)碳庫(kù)（周轉(zhuǎn)期0.1～4.5年）、慢性有機(jī)碳庫(kù)（周轉(zhuǎn)期5～50年）和惰性有機(jī)碳庫(kù)（周轉(zhuǎn)期50～3 000年）[7]。土壤活性有機(jī)碳庫(kù)是植物營(yíng)養(yǎng)的主要來源，可溶性有機(jī)碳（DOC）、還原性糖碳（HC）、微生物量碳（MBC）均屬于活性碳庫(kù)這一范疇。慢性有機(jī)碳庫(kù)是指介于“活性”和“惰性”庫(kù)之間具有中等周轉(zhuǎn)時(shí)間的土壤有機(jī)碳，包括微生物和微型動(dòng)物殘?bào)w以及碎屑物質(zhì)。顆粒物有機(jī)碳（POC）屬于慢性有機(jī)碳庫(kù)這一范疇。惰性有機(jī)碳庫(kù)很穩(wěn)定，對(duì)土地利用的短期變化幾乎沒有響應(yīng)。非顆粒物有機(jī)碳（NPOC）屬于惰性有機(jī)碳庫(kù)這一范疇。

西北干旱荒漠區(qū)煤礦資源豐富，蘊(yùn)藏著巨大的開發(fā)潛力，是我國(guó)重要的能源基地[8]。該區(qū)域的典型特征是風(fēng)大沙多、降水稀少、物種貧乏、生境脆弱。煤礦的露天開采是一種高強(qiáng)度的生態(tài)擾動(dòng)行為，在生境脆弱地區(qū)尤其要重視其復(fù)墾地土壤質(zhì)量和生態(tài)功能的恢復(fù)情況。植樹造林作為西北干旱荒漠區(qū)生態(tài)恢復(fù)的一種重要手段[9]，評(píng)價(jià)其對(duì)該區(qū)域礦區(qū)復(fù)墾地土壤質(zhì)量的恢復(fù)情況具有重要的意義。目前國(guó)內(nèi)對(duì)露天礦區(qū)復(fù)墾地的研究多集中于黃土高原地區(qū)[10-11]，少有學(xué)者將研究重點(diǎn)放在西北干旱荒漠地區(qū)，而近年來我國(guó)大型煤炭基地越來越多地向西北區(qū)域匯集，其中內(nèi)蒙古自治區(qū)2019年上半年的煤炭生產(chǎn)量位列全國(guó)第一[12]。本研究以內(nèi)蒙古自治區(qū)烏海市露天煤礦復(fù)墾地為例，研究其造林前后土壤養(yǎng)分及碳庫(kù)各組分含量變化及相互關(guān)系，系統(tǒng)探究不同形態(tài)碳含量的變化規(guī)律以及各養(yǎng)分含量對(duì)土壤碳庫(kù)組成變化的影響，可為深入探討和評(píng)價(jià)造林前后礦區(qū)復(fù)墾地土壤質(zhì)量和生態(tài)功能提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

研究區(qū)域位于內(nèi)蒙古自治區(qū)烏海市海勃灣區(qū)至海南區(qū)之間的露天煤礦復(fù)墾地（106°50′～106°57′E，39°29′～39°39′ N），占地面積約185 km2。露天煤礦在復(fù)墾時(shí)，以前移除的表土是不可能恢復(fù)的，結(jié)果就是用采煤產(chǎn)生的固體廢棄物作為復(fù)墾的基質(zhì)。這些復(fù)墾地的主要特點(diǎn)為巖石碎塊高，土壤養(yǎng)分缺乏，容重高，而且復(fù)墾時(shí)采取的壓實(shí)處理使得土壤滲透率偏低[13-14]。烏海市屬典型的西北干旱荒漠區(qū)，干旱少雨，地表蒸發(fā)強(qiáng)烈，年均降水量157.9 mm，年均蒸發(fā)量3 249.0 mm，其蒸發(fā)量幾乎是其降水量的20倍[15]。建市初期，荒漠化面積占全市國(guó)土面積比重達(dá)60%，全市森林覆蓋率僅為0.38%。從2009年開始，烏海市全面鋪設(shè)節(jié)水灌溉系統(tǒng)，堅(jiān)持水利設(shè)施建設(shè)到哪，植樹造林推進(jìn)到哪。研究發(fā)現(xiàn)干旱荒漠區(qū)的很多植物的種子都適于傳播[16]，能隨風(fēng)飄到很遠(yuǎn)的地方，該礦區(qū)復(fù)墾地也能發(fā)現(xiàn)這些植物形成的荒草地。2010年春季，植樹造林工程推進(jìn)到海南區(qū)礦區(qū)復(fù)墾地，形成成片人工林地。林地的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)種為新疆楊，其種植密度為0.17株·m?2，平均胸徑為21.80 cm。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與樣品采集與制備

為比較造林前后土壤碳庫(kù)組分特征及影響因子，本研究于2017年10月在礦區(qū)復(fù)墾地選取荒草地（GH）和林地（FH）作為研究對(duì)象（表1）。在荒草地和林地內(nèi)分別隨機(jī)設(shè)置10個(gè)不連續(xù)樣地（樣地面積為100 m×100 m），樣地之間間隔至少100 m；于每一樣地內(nèi)隨機(jī)設(shè)置3個(gè)10 m×10 m 的調(diào)查樣方，于每個(gè)樣方內(nèi)按5 點(diǎn)取樣法在0～15 cm 的土層范圍內(nèi)采集5個(gè)直徑為15 cm 的土柱，然后將這5個(gè)土柱混合后作為本樣方的代表性樣品。將采集的每個(gè)土壤樣品分成兩份，一部分鮮土在現(xiàn)場(chǎng)過2 mm 篩后于4℃保溫冰箱中保存，另一部分帶回實(shí)驗(yàn)室，在通風(fēng)的走廊中將土樣風(fēng)干兩周后，分別將風(fēng)干土樣過1 mm 篩以測(cè)定土壤速效養(yǎng)分，過0.25 mm 篩以測(cè)定土壤有機(jī)碳、全氮和全磷，過0.15 mm 篩以測(cè)定土壤全鉀。

表1 樣地基本特征Table 1 Basic characteristics of the sample plots

1.3 土壤養(yǎng)分和生物學(xué)活性的測(cè)定

土壤養(yǎng)分含量測(cè)定方法參照《土壤農(nóng)化分析》[17]：采用凱氏定氮儀（FOSS 2200）測(cè)定土壤全氮（TN）含量；采用AA3 連續(xù)流動(dòng)分析儀測(cè)定土壤硝態(tài)氮（NN）和銨態(tài)氮（AN）含量；采用鉬銻抗比色法測(cè)定土壤全磷（TP）含量；采用碳酸氫鈉-鉬銻抗比色法測(cè)定速效磷（AP）含量；采用氫氧化鈉熔融火焰光度法測(cè)定土壤全鉀（TK）含量；采用NH4OAc 浸提—火焰光度法測(cè)定土壤速效鉀（AK）含量。

土壤總有機(jī)碳（SOC）含量采用重鉻酸鉀外加熱法[17]測(cè)定；可溶性有機(jī)碳（DOC）和可溶性無機(jī)碳（DIC）含量采用鮮土提取液，過0.45 μm 濾膜，再用總有機(jī)碳分析儀（日本島津TOC-VCPH）進(jìn)行測(cè)定[18]；微生物量碳（MBC）含量采用氯仿熏蒸—K2SO4浸提法[19]測(cè)定；還原性糖碳（HC）含量采用3,5-二硝基水楊酸法[20]測(cè)定；顆粒物有機(jī)碳（POC）和非顆粒物有機(jī)碳（NPOC）含量采用Cambardella &Elliot 的方法[21]測(cè)定。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel（2016 版本）對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和初步分析；再采用R 3.4.2 版本（R Core Team 2017,www.R-project.org）對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析（One-way ANOVA）、Person 相關(guān)性分析和變差分析，其差異性檢驗(yàn)采用最小二乘法（LSD）檢驗(yàn)，顯著性水平為0.05；最后再通過R 軟件繪制箱線圖、關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖和變差分析圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 造林前后復(fù)墾地土壤養(yǎng)分含量變化

對(duì)復(fù)墾地土壤養(yǎng)分含量進(jìn)行單因素方差分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)造林前后土壤TN、AN、TP、AP 含量無顯著差異，NN、TK、AK 含量差異顯著（圖1）。具體而言，復(fù)墾地土壤TN、AN、TP、AP、TK 和AK 的含量范圍分別為0.13～0.98 g·kg?1、4.05～9.01 mg·kg?1、0.35～3.29 g·kg?1、3.33～16.57 mg·kg?1、5.38～18.09 g·kg?1和22.79～71.20 mg·kg?1，林地TN、AN、TP、AP、TK 和AK 的含量（0.53 g·kg?1、7.22 mg·kg?1、0.16 g·kg?1、8.08 mg·kg?1、16.01 g·kg?1和58.12 mg·kg?1）相較于草地（0.41 g·kg?1、6.16 mg·kg?1、0.13 g·kg?1、6.36 mg·kg?1、10.59 g·kg?1和37.94 mg·kg?1）分別增加了29.27%、17.21%、23.08%、27.04%、51.18%和53.19%。復(fù)墾地土壤NN 的含量范圍為1.06～13.45 mg·kg?1，林地NN的含量（1.76 mg·kg?1）相較于草地（6.25 mg·kg?1）減少了71.84%。

圖1 造林前后礦區(qū)復(fù)墾地土壤養(yǎng)分變化特征Fig.1 Changes in soil nutrient characteristics in reclaimed mine before and after afforestation

2.2 造林前后復(fù)墾地土壤碳庫(kù)各組分含量變化

對(duì)復(fù)墾地各碳組分進(jìn)行單因素方差分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)造林后土壤碳庫(kù)各組分含量均有所上升，其中無機(jī)碳庫(kù)和活性有機(jī)碳庫(kù)含量顯著增加（圖2）。具體而言，復(fù)墾地土壤SOC、POC 和NPOC 含量范圍分別為3.53～49.33 g·kg?1、1.41～51.98 g·kg?1和0.68～66.24 g·kg?1，林地SOC、POC 和NPOC 的含量（19.20 g·kg?1、16.10 g·kg?1和28.52 g·kg?1）相較于草地（12.77 g·kg?1、9.91 g·kg?1和23.27 g·kg?1）分別增加了50.35%、62.46% 和22.56%。DIC、DOC、MBC 和HC 在土壤碳庫(kù)中雖占比較低，但造林對(duì)其的影響卻很大；林地土壤DIC、DOC、MBC 和HC 的含量（85.69 mg·kg?1、134.24 mg·kg?1、75.30 mg·kg?1和313.81 mg·kg?1）相較于草地（40.13 mg·kg?1、40.65 mg·kg?1、20.10 mg·kg?1和181.88 mg·kg?1）分別增加了113.53%、230.23%、274.63%和72.54%。

圖2 造林前后礦區(qū)復(fù)墾地土壤碳庫(kù)變化特征Fig.2 Changes in soil carbon pool characteristics in reclaimed mine before and after afforestation

2.3 復(fù)墾地土壤碳庫(kù)各組分間的相關(guān)性分析

對(duì)復(fù)墾地各形態(tài)碳組分進(jìn)行Pearson 相關(guān)性分析，再用達(dá)到顯著水平（P<0.05）的相關(guān)系數(shù)繪制碳組分間的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖（圖3A）。分析發(fā)現(xiàn)，SOC 和HC 的連線最多，NPOC 的連線最少，且均呈正相關(guān)關(guān)系；SOC 與無機(jī)碳庫(kù)和各形態(tài)有機(jī)碳組分之間均呈顯著正相關(guān)，其中SOC 與POC 的相關(guān)性最強(qiáng)（r= 0.93）；DIC 與DOC、MBC 和HC呈顯著正相關(guān)（r分別為0.87、0.71 和0.42），與POC 和NPOC 無顯著相關(guān)性。這表明SOC 和HC 對(duì)碳庫(kù)的指示作用最強(qiáng)，NPOC 對(duì)碳庫(kù)的指示作用最弱。

圖3 礦區(qū)復(fù)墾地土壤碳組分之間（A）或與土壤養(yǎng)分之間（B）的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖Fig.3 Networks of correlations among soil carbon components (A) or between soil nutrient and carbon components (B) in reclaimed mine.

2.4 復(fù)墾地土壤養(yǎng)分與碳庫(kù)間的相關(guān)性分析

分別將復(fù)墾地土壤各養(yǎng)分指標(biāo)與各形態(tài)碳組分間進(jìn)行Pearson 相關(guān)性分析，再用達(dá)到顯著水平的（P<0.05）相關(guān)系數(shù)繪制養(yǎng)分與碳庫(kù)間的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖（圖3B）。分析結(jié)果顯示，復(fù)墾地土壤養(yǎng)分對(duì)碳庫(kù)指示作用由強(qiáng)到弱依此排序?yàn)門K= AK >TN= NN= AN >AP >TP。土壤TK 和AK 與各形態(tài)碳組分均呈顯著正相關(guān)，其中TK 與SOC、DIC、DOC、POC、NPOC、MBC 和HC 的相關(guān)系數(shù)分別為0.36、0.66、0.72、0.28、0.35、0.52 和0.47，AK 與SOC、DIC、DOC、POC、NPOC、MBC和HC的相關(guān)系數(shù)分別為0.54、0.74、0.61、0.40、0.46、0.73 和0.47。土壤TN 與SOC、NPOC、MBC 和HC呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.48、0.80、0.47和0.56。土壤NN 與DIC、DOC、MBC 和HC 呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為?0.68、?0.72、?0.46和?0.52。土壤AN 與DIC、DOC、NPOC 和MBC呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.40、0.33、0.43和0.44。土壤TP 與各形態(tài)碳組分均無顯著相關(guān)性，AP 與DIC 呈顯著正相關(guān)（r= 0.45）。

2.5 復(fù)墾地土壤氮、磷和鉀對(duì)碳庫(kù)組成的變差分析

將土壤氮（N）、磷（P）和鉀（K）作為解釋變量，利用變差分析確定土壤N、P、K 對(duì)土壤碳庫(kù)組成的貢獻(xiàn)程度。如圖所示（圖4），土壤N、P 和K 總共解釋了40.7% 的變差，這表明復(fù)墾地造林前后土壤養(yǎng)分對(duì)土壤碳庫(kù)組成變化具有較好的解釋作用。其中24.5% 的變差為N 和K 共同解釋，11.3% 的變差為K 單獨(dú)解釋，8.7% 的變差為N 單獨(dú)解釋，3.7%的變差為P 單獨(dú)解釋。這表明土壤碳庫(kù)組成在N、P、K 三要素中主要受N 和K 的影響，P 對(duì)土壤碳庫(kù)的影響較低。

圖4 礦區(qū)復(fù)墾地土壤N、P 和K 對(duì)碳庫(kù)組成影響的變差分析Fig.4 Variation analysis of soil carbon pool composition by soil N,P and K in reclaimed mine.

3 討論

3.1 造林對(duì)干旱荒漠礦區(qū)復(fù)墾地土壤碳庫(kù)的影響

干旱荒漠礦區(qū)復(fù)墾地作為一個(gè)獨(dú)特的人工、半人工生態(tài)系統(tǒng)，在該區(qū)域自然恢復(fù)荒草地上栽植新疆楊會(huì)對(duì)土壤不同賦存形態(tài)碳含量造成不同程度的影響。林地不僅包含草地原有的灌木和草本植物，還新增了喬木，更多的植被凋落物和根系分泌物可以為土壤提供更豐富的碳庫(kù)來源[22]，造成不同形態(tài)碳含量均有所增加。前人研究表明[23]，SOC 對(duì)人為活動(dòng)和環(huán)境因子變化的反應(yīng)敏感度不強(qiáng)，而活性有機(jī)碳是土壤中活躍的化學(xué)組分，對(duì)土地管理措施的敏感度高于SOC。本研究同樣發(fā)現(xiàn)，造林后土壤SOC 含量變化不顯著而活性有機(jī)碳含量顯著增加。根據(jù)全國(guó)第二次土壤普查養(yǎng)分分級(jí)系統(tǒng)[24]，將土壤有機(jī)質(zhì)含量由高到低劃分為6個(gè)級(jí)別：Ⅰ(>40 g·kg?1)、Ⅱ(30～40 g·kg?1)、Ⅲ(20～30 g·kg?1)、Ⅳ(10～20 g·kg?1)、Ⅴ(6～10 g·kg?1)、Ⅵ(<6 g·kg?1)。土壤有機(jī)質(zhì)(SOM)= 土壤有機(jī)碳(SOC)×1.724，由此可知，干旱礦區(qū)復(fù)墾地SOC 總體中等偏上，草地屬于Ⅲ級(jí)水平，林地可達(dá)到Ⅱ級(jí)水平。造林后土壤活性有機(jī)碳含量顯著升高，而POC 和NPOC含量雖有所上升卻不顯著，原因可能是本研究所選林地種植新疆楊年限較短，滿足活性碳庫(kù)的周轉(zhuǎn)期，卻未達(dá)到慢性碳庫(kù)和惰性碳庫(kù)的有效周轉(zhuǎn)期。

不同學(xué)者對(duì)土壤活性有機(jī)碳定義不同[5]，但大致都認(rèn)為其并非為一種單純的化合物，而是土壤系統(tǒng)中不穩(wěn)定且具有較高活性的那部分有機(jī)碳的統(tǒng)稱，可以較為靈敏地反映土壤理化性質(zhì)的微小變化。DOC、MBC 和HC 在土壤中含量低，占比小，其中DOC 和HC 可以作為活性有機(jī)質(zhì)直接被微生物吸收利用[25]，MBC 是土壤微生物體內(nèi)所含有機(jī)碳的總稱[26]。本研究中，干旱礦區(qū)復(fù)墾地造林后鋪設(shè)有人工灌溉系統(tǒng)，形成的干濕交替環(huán)境有利于土壤DOC 的釋放，增加了微生物可利用的碳源，造成林地DOC 含量顯著高于草地。這與李宗佩等[27]的研究結(jié)果一致，其認(rèn)為干濕交替的環(huán)境可促進(jìn)團(tuán)聚體的分散進(jìn)而增加土壤DOC 含量。Shi等[28]研究表明，干旱地區(qū)的土壤無機(jī)碳和有機(jī)碳含量呈正相關(guān)關(guān)系，本研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)干旱礦區(qū)復(fù)墾地土壤無機(jī)碳庫(kù)與活性有機(jī)碳庫(kù)之間呈顯著正相關(guān)性，與慢性有機(jī)碳庫(kù)和惰性有機(jī)碳庫(kù)無顯著相關(guān)性。POC 是與砂粒（53～2 000 μm）結(jié)合的土壤慢性有機(jī)碳組分，由相對(duì)粗大的非腐殖質(zhì)化的植物殘?bào)w和微生物分解產(chǎn)物組成，是土壤有機(jī)質(zhì)周轉(zhuǎn)和植物有效養(yǎng)分的暫時(shí)儲(chǔ)存庫(kù)[29]。NPOC 指同時(shí)受土壤粘粒和粉粒保護(hù)的腐殖質(zhì)化的惰性有機(jī)碳組分，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定復(fù)雜，很難被微生物利用，在一定程度上反映了土壤保持有機(jī)碳的能力，因此提高這部分碳庫(kù)含量對(duì)緩解大氣CO2濃度上升具有重要意義[30]。

3.2 復(fù)墾地造林前后土壤養(yǎng)分對(duì)碳庫(kù)組成變化的影響

土壤養(yǎng)分是指植物生長(zhǎng)的過程中由土壤提供的必需的營(yíng)養(yǎng)元素，其中N、P、K 是維持植物體內(nèi)物質(zhì)和能量流動(dòng)的重要組成部分[31]。已有研究表明，復(fù)墾地經(jīng)營(yíng)模式對(duì)土壤養(yǎng)分含量會(huì)產(chǎn)生重要影響[32]。本研究結(jié)果表明，與造林前相比，除NN外，造林后復(fù)墾地土壤養(yǎng)分含量均有所提高。其中，林地土壤TK 和AK 含量相較于草地增加顯著，TN、AN、TP 和AP 含量增加不顯著。與草地相比，林地經(jīng)營(yíng)模式可通過改變土壤結(jié)構(gòu)、微生物生物量和小氣候，增加植物殘?bào)w和根際分解產(chǎn)物的數(shù)量和多樣性的方式影響土壤養(yǎng)分循環(huán)，因而有更高的土壤養(yǎng)分[33]。土壤速效氮主要以AN 和NN 這兩種形態(tài)存在于土壤溶液中，其中AN 易被土壤膠體吸附而NN 易隨水流失[34]，因而造林后復(fù)墾地土壤AN 含量增加而NN 含量降低，且AN 與土壤DIC、DOC、NPOC 和MBC 間呈顯著正相關(guān)性而NN 與土壤DIC、DOC、MBC 和HC 間呈顯著負(fù)相關(guān)性。土壤TK 和AK 與各形態(tài)碳庫(kù)因子均有顯著正相關(guān)性，所以土壤K 對(duì)碳庫(kù)因子的解釋率最高。土壤AP 只與DIC 呈顯著相關(guān)性，而TP 與各形態(tài)碳庫(kù)因子均無顯著相關(guān)性，所以土壤P 對(duì)碳庫(kù)因子的解釋率最低。本研究中變差分析和相關(guān)性分析只考慮土壤養(yǎng)分因子對(duì)土壤碳庫(kù)組成變化的影響，而未考慮其他環(huán)境因子，例如土壤微生物、植物地上地下部生物量、枯落物量等對(duì)土壤碳庫(kù)組成變化的影響。其中，土壤微生物作為分解者，其群落組成及活性決定了土壤有機(jī)碳的分解速率[35]，土壤微生物多樣性和數(shù)量與土壤碳庫(kù)組分含量之間存在密切關(guān)系[36]，因而土壤微生物也是土壤有機(jī)碳的重要影響因子之一。在未來的研究中，應(yīng)當(dāng)更加關(guān)注土壤微生物群落和植被群落及生物量對(duì)土壤碳庫(kù)組分變化的影響。

4 結(jié)論

造林能夠明顯改善和提高烏海露天煤礦復(fù)墾地土壤養(yǎng)分狀態(tài)和碳庫(kù)水平，這為進(jìn)一步深入研究造林對(duì)干旱荒漠區(qū)露天煤礦復(fù)墾地土壤質(zhì)量和生態(tài)功能的影響提供了理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。造林后復(fù)墾地土壤有機(jī)質(zhì)含量從原來的Ⅲ級(jí)水平上升至Ⅱ級(jí)水平，且除NN 含量外，造林后復(fù)墾地土壤不同形態(tài)碳含量和養(yǎng)分含量均有所增加。