荒漠開墾與施肥對土壤有機碳儲量與微生物群落特征的影響

中圖分類號：S788 文獻標志碼：A 文章編號：1001-4330（2025）03-0739-09

摘要：目的】研究開墾與長期不同施肥對荒漠土壤有機碳（SOC）儲量與微生物群落特征（微生物豐度和群落結構）的影響?！痉椒ā恳灾袊茖W院阜康荒漠生態(tài)站長期定位試驗為平臺，選擇11種管理模式：不施肥（CK[a]）、單施化肥（PK[b］、NK[c]、NP[d]、NPK[e] ??N₂P₂ [f] ?_N2P₂K[?g] ），化肥配施秸稈（NPKR［h]，NPKR₂[i]，N₂P₂R₃[j] ）和化肥配施概肥（NPKM［k]），采集其 0～20cm 土層樣品，與同一毗鄰原生荒漠土壤進行比較，分析荒漠開墾過程中土壤有機碳儲量和微生物群落特征及兩者的聯系。【結果】與毗鄰荒漠相比，開墾與長期施肥顯著增加了土壤有機碳儲量;同時，土壤細菌、真菌、古菌及固氮菌的豐度顯著增加，真菌 gt; 細菌 gt; 古菌；其中，處理 g 、處理j與處理k中土壤有機碳儲量及微生物豐度均具有較高增幅。【結論】荒漠開墾與施肥通過降低土壤 pH 值與鹽分，增加外源有機質與養(yǎng)分輸入，提高了土壤有機碳儲量和微生物豐度，改變了微生物群落結構。植被對干旱區(qū)土壤有機碳匯的形成有正向促進作用，化肥（尤其是N、P）配施有機肥增加了干旱區(qū)土壤有機碳儲量和微生物群落豐度。

0 引言

【研究意義】陸地碳循環(huán)是陸地生態(tài)系統結構和功能的綜合體現[1，2]。土壤是陸地生態(tài)系統的重要組成成分，全球約 1400～1500Gt 的碳以有機質形式儲存于土壤碳庫中，2＼～3倍于陸地植被碳庫（ 500～600Gt ），2倍多于全球大氣碳庫（750Gt）[3]。土壤有機碳（SOC）儲量對土壤質量影響深遠，直接影響土壤肥力和作物產量的高低，是反映土壤質量或土壤健康的一個重要指標[4]土壤微生物作為土壤環(huán)境中重要的生命有機體，廣泛地參與土壤生物化學過程，調控有機質和營養(yǎng)元素的分解和轉化，提高植物生長所需養(yǎng)分元素的可利用性，在SOC消耗與固定等轉化過程中發(fā)揮著關鍵性作用[5.6]。土壤碳庫承擔著重要的碳匯作用，研究土壤有機碳儲量和土壤碳循環(huán)，對干旱區(qū)綠洲生態(tài)系統穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展有重要意義。【前人研究進展】干旱地區(qū)占全球陸地總面積 45.36% ，是與全球變化密切相關的生態(tài)系統之一[7]。荒漠植被稀疏，土壤鹽堿度高，養(yǎng)分貧瘠，土壤微生物群落的多樣性普遍較低[8.9]?；哪畡t具有一定共性：植被稀疏、極度干燥、物理結構不穩(wěn)定、土壤鹽堿度高以及營養(yǎng)貧瘠[10]。綠洲通過利用地下水或內陸河流的水資源而形成，是荒漠地區(qū)的重要土地類型[10-1]。西北干旱區(qū)流域的水土開發(fā)使得流域下部的荒漠覆被土地轉變?yōu)槿斯ぞG洲，直接導致土地利用和覆蓋的急劇變化[12]?；哪_墾成綠洲農田將對干旱區(qū)生態(tài)系統產生強烈的影響。由于在干旱區(qū)農業(yè)中密集種植和農業(yè)管理措施，植被類型、根系生物量、土壤養(yǎng)分和含水量均會發(fā)生劇烈改變，不可避免地會影響土壤微生物特征和功能，進而影響到土壤有機碳存儲與消耗特征[13]。當前相關研究更多地聚焦在土壤肥沃的森林、草原、濕地等生態(tài)系統，其開發(fā)與開墾行為往往導致土壤質量下降[14-17]。【本研究切入點】盡管現階段已有研究表明[18]，土壤有機碳在荒漠開墾為農田的過程中的積累趨勢有待于長期試驗并結合微生物群落變化與相應機制進行驗證和解析。灰漠土是我國西北干旱區(qū)綠洲灌區(qū)重要的農業(yè)土壤和后備耕地資源。特別是新疆灰漠土面積約為 178.95×10⁴hm² ，主要分布在新疆重要的糧、棉、油生產基地-天山北麓的山前平原洪積扇的中部與中下部，綠洲農田的開墾大多在原始灰漠土上進行。由于地處干旱半干旱區(qū)，土壤有機質缺乏、板結、有效肥力低。生產實踐證明，灰漠土雖屬低產土壤，但增產潛力很大，需加速其改良和培肥[19]?！緮M解決的關鍵問題】利用分布于準噶爾盆地南緣的灰漠土，以中國科學院阜康荒漠生態(tài)系統國家野外觀測研究站的長期定位試驗為平臺（1990年開始至今），選擇11種管理模式：不施肥（CK）、單施化肥（PK、NK、NP、NPK、 N₂P₂、N₂P₂K ），化肥配施秸稈（NPKR，NPKR₂ N₂P₂R₃ ）和化肥配施概肥（NPKM），與同一毗鄰原生荒漠土壤進行比較，研究荒漠開墾過程中土壤有機碳儲量和微生物群落特征及其兩者的聯系，為干旱區(qū)綠洲生態(tài)系統研究提供依據。

材料與方法

1.1 材料

1. 1. 1 研究區(qū)概況

研究區(qū)屬于典型的溫帶大陸性氣候，多年平均降水量 164mm ，而蒸發(fā)量 1 000mm^[20] 。土壤類型為灰漠土，系統分類名稱為鈣積正常干旱土（Calci-OrthicAridosols），土壤質地為粉砂壤土，0～20cm 土層粘粒、粉粒、砂粒含量分別為7.6% 69.7% 與 22.7% [21]。中國科學院阜康荒漠生態(tài)系統國家野外觀測研究站的土壤養(yǎng)分定位試驗小區(qū)（ ?44^°17^′N，87^°56^′E ，海拔 461m 的長期定位試驗始于1990年，包括11個處理，共48個小區(qū)，每個小區(qū) 33m² ，采用冬小麥種植，每年9月播種，翌年6月底7月收獲。除了施肥，所有農田管理措施均與當地管理措施保持一致。選擇11種施肥處理為不施肥（CK）、單施化肥（PK、NK、NP、NPK、 N₂P₂，N₂P₂K） ，化肥配施秸稈（NPKR，NPKR₂ N₂P₂R₃ ）和化肥配施概肥（NPKM），每個處理各3個重復（共33個小區(qū)）。 _{N，P，K} 肥分別選用 CO（NH₂）₂，Ca（H₂PO₄）₂ 和 K₂SO₄ 。 N 肥每年分2次施人，分別作為基肥與追肥，各為 50% ，P肥、K肥均作為基肥一次性施入。PK處理的化肥用量為年施尿素 P₂O₅75kg/hm² ， K₂O60kg/ hm² 。在各個處理中，N代表年施尿素 N150kg/ hm² ，P代表年施 P₂O₅75kg/hm² ，K代表年施 K₂O 60kg/hm² 。在施入相應無機肥的基礎上，NPKR與 NPKR₂ 處理分別將150和 300kg/hm² 的冬小麥秸稈于播種前還田施入， N₂P₂R₃ 處理將上年該處理小區(qū)秸稈總量 70% 還田施入，NPKM處理將150kg/hm² 概肥于播種前施入。

1. 1. 2 樣方調查與土壤樣品采集

2020年6月下旬（冬小麥收割后）對長期施肥試驗中11個處理進行土壤樣品采集，每個小區(qū)隨機選取5個采樣點。采集 0～20cm 耕層土壤樣品。每一小區(qū)的土樣組成混合代表樣。

原生荒漠的植物群落由灌木和草本植物組成，主要以怪柳科和藜科為主。植株分布不均勻[22]。因此，研究將裸土、灌木植被覆蓋土壤和草本植被覆蓋土壤設定為原生荒漠的3種樣本類型。在原生荒漠隨機設置9個 10m×10m 的大樣方，隨機選擇每個大樣方4個 1m×1m 的小樣方進行植被覆蓋樣方調查[23]。在3種荒漠覆被類型中分別設置3個采樣點。

將采集的土壤樣品裝入無菌袋，并置于保鮮箱中，運回實驗室，土樣立即過孔徑為 2mm 的篩子，去除植物根系、石塊等雜物后，分成2份，1份用于土壤理化性質與養(yǎng)分的測定[24]，另1份保存在 4^°C 的恒溫冰箱中，用于熒光實時定量PCR分析（引物表）測定土壤微生物群落豐度。

1.2 方法

采用天根生化科技有限公司的試劑盒，稱取 0.25g 土壤樣品，按試劑盒規(guī)定的實驗步驟進行土壤樣品基因組DNA的提取。參照宋亞娜等[25]所報道的方法，得到上述各微生物分子標靶基因的重組質粒，將質粒標準品從 10¹～10⁵ 進行10倍梯度稀釋，每個梯度取 2uL 做模板建立標準曲線。每個樣品3次重復。采用AppliedBiosystems的ABI7500熒光定量PCR儀進行分析，程序： 95°C ，30秒;40個PCR循環(huán) （95°C，5s 60^°C ，40s（收集熒光））。擴增反應結束后，按（ 95°C ，10 s; 60% ，60 s; 95°C ，15s）;并從 60% 緩慢加熱到 99°C （儀器自動進行-RampRat為0.05^°C/s ）。表1

1.3 數據處理

根據植被樣方調查結果，荒漠裸地、草本和灌木覆被下的土壤面積占比分別為 55% 、 30% 和15% ?？傻玫脚徎哪黜棞y定指標的加權平均值。

所有數據統計分析均在R4.1.1軟件中進行，采用t-test檢驗數據的差異顯著性，采用Pearson相關系數分析指標間的相關關系。

2 結果與分析

2.1 開墾和施肥對土壤理化性質與有機碳儲量的影響

研究表明，相比于毗鄰荒漠，開墾和施肥使得土壤容重、TN、TP均顯著增加（ Plt;0.05 ）， pH 值和電導率顯著降低（ ^′lt;0.05 。

相比于毗鄰荒漠，開墾和長期施肥后的灰漠土土壤有機碳儲量顯著增加， N₂P₂K，NPKR₂ 、N₂P₂R₃ 和NPKM4種施肥方式下土壤有機碳儲量增加幅度顯著高于其他施肥方式，PK、NP、NPK，N₂P₂ 和NPKR施肥方式下土壤有機碳儲量的增加幅度為 39.7%.48.1%.39.1%.44.6% 和39.5% ，高于NK和CK處理的相應增幅（分別為19.2% 與 19.8% ）。圖1

2.2 開墾和施肥對土壤微生物群落特征的影響

研究表明，開墾與長期施肥對灰漠土土壤微生物豐度有顯著影響。與毗鄰荒漠相比，開墾和長期施肥后的灰漠土土壤細菌、古菌和真菌的豐度均顯著增加（ Plt;0.05 ），在不同的施肥方式中， N₂P₂K，N₂P₂R₃ 和NPKM3種施肥方式的提升幅度較大，NPKM的提升幅度最大。NK、PK和不施肥的CK處理下古菌和真菌豐度相比于毗鄰荒漠的增加幅度均顯著低于其他施肥方式；NK和PK施肥方式下細菌豐度相比于毗鄰荒漠顯著降低。

與毗鄰荒漠相比，開墾和長期施肥后灰漠土固氮菌群豐度顯著增加（ Plt;0.05 ），在不同的施肥方式中， N₂P₂K，N₂P₂R₃ 和NPKM3種施肥方式的提升幅度較大，NPKM的提升幅度最大，NK、PK和CK處理下提升幅度均顯著小于其它施肥方式。 NP、N₂P₂、N₂P₂K、N₂P₂R₃ 和NPKM施肥處理下灰漠土AOB豐度相比于毗鄰荒漠顯著增加，CK，NK，PK，NPKR和 NPKR₂ 處理下AOB豐度相比于毗鄰荒漠顯著降低。除NPK， NPKR₂ 和N₂P₂R₃ 以外的施肥處理顯著降低了灰漠土土壤AOA豐度，NPK施肥處理顯著提高了土壤AOA豐度。圖2＼～3

注：D，原生荒漠土壤;EC，電導率;TN，土壤全氮;TP，土壤全磷;SOC，土壤有機碳儲量 Notes：Datieil；luilaln；lalsus；Ola 注：D，原生荒漠土壤;B，荒漠裸地;G，草本植物覆蓋下的土壤;S，灌木覆蓋下的土壤，下同 Notes：D，nativedesertsoil；B，desertbareland；G，soilunderherbaceouscover;S，soilundershrubcover，thesameasbelo

開墾和長期施肥對灰漠土土壤微生物群落結構也有顯著影響。與毗鄰荒漠相比，開墾和長期施肥使得真菌/細菌、細菌/古菌、真菌/古菌的比例顯著提升，缺N或P的施肥處理（NK、PK）下真菌/細菌比例提升幅度最大，NPKM施肥處理下細菌/古菌、真菌/古菌比例提升幅度最大。

而在毗鄰荒漠中，相比于無植被覆蓋的裸地，植被覆蓋下的土壤真菌/細菌、真菌/古菌的比例顯著降低，細菌/古菌的比例顯著提高，灌木覆蓋下的土壤真菌/細菌比例降低幅度最大，細菌/古菌的提高幅度也最大。表2，圖4

注：D，原生荒漠土壤;A，缺N或P的施肥方式（NK、PK）;C：單施化肥（除NK和PK以外）;E：化肥配施秸稈 Notes：D，natiedsertl；AerilizatioedlacigN（NK，PK）；Cigleapplatioofcalrtiler（tKad 'K）；E：chemical fertilizercombinedwithstraw

Fig. 4 Changes of desert reclamation and fertilization on soil microbial community structure

開墾與長期施肥也顯著影響了土壤AOA/AOB的比例。與毗鄰荒漠相比，CK、NK和PK處理下AOA/AOB比例顯著提升， NP、N₂P₂、N₂P₂K 1N₂P₂R₃ 和NPKM施肥處理下AOA/AOB比例顯著降低。圖5

2.3 相關性對比

研究表明，土壤有機碳儲量與細菌和古菌豐度均呈顯著正相關，在3種氮循環(huán)相關功能菌群中，土壤有機碳儲量與固氮菌豐度呈顯著正相關關系。表3

注：D，原生荒漠土壤;B，荒漠裸地;G，草本植物覆蓋下的土 壤;S，灌木覆蓋下的土壤 Notes：D，nativedesert soil；B，desertbareland；G，soil under herbaceous cover；S，soil under shrub cover

圖5荒漠開墾與施肥下土壤AOA/AOB比例的變化

3討論

3.1 荒漠開墾與施肥對王壤有機碳儲量的影響

研究中開墾與長期施肥提高了灰漠土土壤有機碳儲量， N₂P₂K，NPKR₂，N₂P₂R₃ 和 NPKM的施肥方式下對提高土壤有機碳儲量的幫助最大，尤其是配施了較大量的高碳氮比冬小麥秸稈的N₂P₂R₃ 。在水熱條件相對較好，土地較肥沃的森林、草原、濕地等生態(tài)系統，由于減少了植物向土壤的有機質輸人，開墾和長期施肥并不能明顯提高土壤有機碳儲量，甚至常常會造成有機碳儲量的降低[14，15]。研究設在干旱荒漠區(qū)植被稀疏，土壤養(yǎng)分貧瘠，灰漠土土壤的有機碳本底值很低，而且缺乏外源有機質輸入，經過開墾后，作物密集種植和灌溉、施肥（尤其是氮肥）等管理措施形成了較高的初級生產力，通過凋落物、根分泌物及作物殘茬，向土壤輸人大量的外源有機質，最終使得剖面土壤有機碳（SOC）得以積累[26-28]。另一方面，研究中未開墾毗鄰荒漠中，灌木覆蓋下的土壤有機碳儲量顯著高于草本植物覆蓋下的土壤和裸地，也表明了植被提供的初級生產力（例如凋落物，根系分泌物等）對于土壤有機碳匯形成的重要性。研究結果表明，植物的種植帶來的外源有機質輸入，更有利于干旱區(qū)土壤有機碳含量和儲量的提升。

3.2 荒漠開墾與施肥對土壤微生物群落的影響

研究中，開墾和長期施肥同時顯著增加了土壤細菌、古菌和真菌的豐度。在多種施肥方式中，在缺N或P的NK和PK施肥處理下，土壤細菌、古菌和真菌的豐度提升幅度最小，而能提供大量的 _N，P 的 N₂P₂K，N₂P₂R₃ 和NPKM3種施肥方式（尤其是NPKM）則最大幅度地增加了土壤細菌、古菌和真菌的豐度，表明了 _N，P 元素對于干旱區(qū)土壤微生物的重要性。

在水熱條件較好，土地較肥沃的森林、草原、濕地等生態(tài)系統，開墾與長期施肥可能導致土壤pH 值降低，有機碳儲量減少，土壤板結，使得土壤微生物群落多樣性下降[16.17]。而在干旱區(qū)，土壤原本的理化條件比較惡劣， pH 值偏高，鹽堿度較高， _N，P 含量低，有機碳儲量的基礎值低，通過開墾與長期施肥，土壤的 pH 值和鹽分含量降低，N、P和外源有機質輸入增加，土壤理化條件得到改善，因此微生物豐度得以大幅增加。

開墾與長期施肥還顯著增加了灰漠土表層土攘固氮菌的豐度，尤其是 N₂P₂K，N₂P₂R₃ 和NPKM3種施肥方式。而在水熱條件較好，土地較肥沃的森林和草原生態(tài)系統中，基礎固氮菌豐度較高，土壤N含量也較高，施加N肥會降低土壤系統對于固氮菌的需求，也可能導致土壤酸化，使得固氮菌豐度降低[26]，而干旱區(qū)土壤中固氮菌豐度和N含量的基礎值均很低， pH 值偏高，施加氮肥改善了王壤理化條件，提高了固氮菌的豐度。

3.3 王壤有機碳儲量與微生物群落變化間的聯系

研究中土壤有機碳儲量與細菌、古菌和真菌豐度均表現出很強的正相關性，植物殘體進入土壤后，需要通過微生物的續(xù)埋效應轉化為土壤的有機碳儲量[29]，土壤有機碳儲量的增加提升了土壤質量，改善了微生物的生存環(huán)境，從而反過來提高了微生物豐度。

細菌通常可以在營養(yǎng)豐富的區(qū)域快速生長[30]，而真菌具有更高的碳利用效率，并且比細菌需要更少的氮，在寡營養(yǎng)環(huán)境中也能相對細菌維持更好的生長狀況[31，32]。微生物群落中真菌比例的增加有助于土壤碳儲量的增加[33，34] 。

在長期試驗樣地種植的冬小麥碳氮比較高，開墾與長期施肥后真菌豐度的增長幅度最大，真菌的比例增加。同時，真菌在微生物群落中比例的增加正反饋作用于冬小麥殘體的分解，而高碳氮比的真菌殘體本身也有利于土壤有機質的累積，進而形成冬小麥-真菌-土壤碳庫的良性循環(huán)。

此外，研究中，土壤固氮菌豐度也表現出與有機碳儲量顯著的正相關關系，土壤碳氮循環(huán)之間的緊密聯系。由于微生物對碳氮的同化同步進行，碳素為微生物提供能源和碳源，充足的有機碳源能促進缺氮的環(huán)境下固氮菌的自生固氮[35]

4結論

4.1灰漠土在開墾后具有較強的碳匯潛力。開墾和長期施肥顯著增加了土壤有機碳儲量。植被以及作物種植帶來的外源有機質輸人是土壤有機碳儲量增加的主要因素?；逝涫┙斩捥幚恚?N₂P₂R₃ ）具有土壤有機碳儲量的最大增幅。

4.2開墾和長期施肥顯著增加了土壤細菌、古菌和真菌的豐度，也顯著增加了固氮菌的豐度。相比于其他施肥方式，單施化肥（ N₂P₂K ）和配施有機肥（ N₂P₂R₃ 和NPKM）模式在提升土壤微生物豐度上有更佳的效果，其中配施概肥（NPKM）對微生物豐度的提升最大， _N，P 肥對于干旱區(qū)土壤微生物的重要性。

4.3開墾和長期施肥顯著改變了灰漠土土壤微生物群落結構。相比于細菌和古菌豐度的增加，王壤真菌豐度則有更高的增幅，進而提高了真菌在微生物群落中的比例。同時，土壤有機碳儲量與各個微生物豐度具有正相關關系，尤其是與細菌、古菌及固氮菌豐度呈顯著正相關關系。

參考文獻（References）

[1]Hari M，TyagiB.Terrestrial carboncycle：tipping edge of climate changebetween the atmosphere and biosphere ecosystems[J]. Enwironmental Science：Atmospheres，2022，2（5）：867-890.

[2]楊元合，石岳，孫文娟，等.中國及全球陸地生態(tài)系統碳源 匯特征及其對碳中和的貢獻［J]：中國科學：生命科學， 2022，52（4）：534-574. YANGYuanhe，SHIYue，SUNWenjuan，etal.Terrestrial carbonsinksinChinaandaround theworldand theircontribution to carbonneutrality[J].Scientia Sinica（Vitae），2022，52（4）： 534-574.

[3]CrowtherTW，vandenHoogenJ，WanJ，etal.Theglobal soil community and its influence on biogeochemistry[J].Science， 2019，365（6455）：772-781.

[4]GuillaumeT，MakowskiD，LibohovaZ，etal．Soil organic carbon saturation in cropland-grassland systems：storage potential and soilquality[J].Geoderma，2022，406：115529.

[5］周正虎，劉琳，侯磊.土壤有機碳的穩(wěn)定和形成：機制和模 型[J].林業(yè)大學學報，2022，44（10）：11-22. ZHOU Zhenghu，LIULin，HOU Lei.Soil organic carbon stabilizationand formation：mechanismand model[J].Journal ofBeijingForestryUniversity，2022，44（10）：11-22.

[6]MalikAA，MartinyJBH，BrodieEL，etal.Definingtraitbased microbial strategies with consequences for soil carbon cycling under climate change[J]. The ISME Jourmal，2020，14 （20 （1）：1-9 ：

[7]Lal R. Carbon cycling in global drylands[J]. Current Climate Change Reports，2019， 5（3）：221-232 ：

[8]Liu J， Wang C K，Guo Z Y，et al. The effects of climate on soil microbial diversity shift after intensive agriculture in arid and semiarid regions[J].Science of the Total Environment，2022，821： 153075.

[9]Neilson JW， Quade J， Ortiz M，etal.Life at the hyperarid margin： novel bacterial diversityin arid soils of the Atacama desert， Chile[J]. Extremophiles，2012，16（3）： 553 -566.

[10]Koberl M，Muller H，Ramadan EM，et al.Desert farming benefits from microbial potential inaridsoilsand promotes diversity and plant health[J].PLoS One，2011，6（9）：e24452.

[11]LiXY，XiaoDN，HeXY，et al.Factors associated with farmland area changes in arid regions： a case study of the Shiyang river basin，Northwestern China[J]. Frontiers in Ecology and the Environment，2007，5（3）：139-144.

[12]Wang T， Xue X， Zhou L，et al. Combating aeolian desertificationinNorthern China[J].LandDegradationamp;Development， 2015，26（2）：118-132.

[13]Brockett BFT，PrescottCE，Grayston SJ. Soil moisture is the major factor influencing microbial communitystructure and enzyme activities across seven biogeoclimatic zones in western Canada [J].Soil Biology and Biochemistry，2012， 44（1）：9-20

［14］遲美靜．黑土開墾種稻土壤團聚體及其組分有機碳的變化 特征［D]．沈陽：沈陽農業(yè)大學，2019. CHI Meijing. Change characteristics of organic carbon in soil aggregatesandaggregate fractionsofreclamation forrice in Mollisol [D]. Shenyang： Shenyang Agricultural University， 2019.

[15] Labeda D， Kondras M .Influence offorestmanagementonsoil organic carbon stocks[J]． Soil Science Annual，202O：165- 173.

[16］黃科朝，沈育伊，徐廣平，等．墾殖對桂林會仙喀斯特濕地 土壤養(yǎng)分與微生物活性的影響[J].環(huán)境科學，2018，39（4）： 1813 -1823. HUANG Kechao，SHEN Yuyi， XU Guangping，et al.Effects of reclamation on soil nutrients and microbial activities in the Huixian Karst wetland in Guilin[J]. Environmental Science，2018，39 （4）： 1813 -1823.

[17]HeXY，SuYR，LiangYM，et al.Land reclamation and short-term cultivation change soil microbial communities and bacterial metabolicprofiles[J]．Journal of the ScienceofFood and Agriculture，2012，92（5） ： 1103-1111.

[18]Li C H，Li Y，Ma J，et al.Microbial community variation and its relationship with soil carbon accumulation during long - term oasis formation[J]. Appied Soil Ecology，2021，168：104126.

[19]Wang Z Q.To afforest the desert with the technology of peat composed of rotten mosses and the sustainable development of the oases[J]． Science in China Series D：Earth Sciences，2002，45 （1）：87 -90.

[20］李彥，許皓．梭梭對降水的響應與適應機制——生理、個體 與群落水平碳水平衡的整合研究[J]．干旱區(qū)地理，2008，31 （3）： 313-323. LIYan，XUHao.WaterandcarbonbalancesofHaloxylonammodendron：intergated study at physiological，plant Abd community level[J]. Arid Land Geography，2008，31（3）：313-323.

[21］李晨華，李彥，唐立松，等．鹽化灰漠土開墾前后碳存貯與 碳釋放的分層特征[J]．干旱區(qū)研究，2010，27（3）：385- 391. LI Chenhua，LI Yan，TANG Lisong，etal. Layered characters of organic carbon storage and release in salinized gray desert soil before and after reclamation[J]．Arid Zone Research，2010，27 （3）：385-391.

[22]ZhuH，Zhao CY，LiJ，etal．Analysis of impact factors on scrubland soil respiration in the southern Gurbantunggut Desert， central Asia[J].Environmental Geology，2008，54（7）：1403- 1409.

[23]LiC H，Li Y， Tang L S. Soil organic carbon stock and carbon efflux in deep soils of desert and oasis[J].Environmental Earth Sciences，2010，60（3）： 549-557.

[24］魯如坤．土壤農業(yè)化學分析方法[M]．：中國農業(yè)科學 技術出版社，2000. LURukun.Methods for agrochemical analysis of soils[M].Beijing：China Agricultural Science and Technology Press，2000.

［25］宋亞娜，陳在杰，林智敏．水稻生育期內紅壤稻田氨氧化 微生物數量和硝化勢的變化[J]．中國生態(tài)農業(yè)學報，2010， 18（5）： 954 -958. SONG Yana，CHEN Zaijie，LIN Zhimin．Abundance of ammonia-oxidizer and potential nitrification rate of quaternary red - clay paddy soil during rice growth[J]. Chinese Journal of EcoAgriculture，2010，18（5）： 954-958.

[26]Russell A E，Cambardela C A，Laird DA，et al. Nitrogen fertilizerefffects on soil carbon balancesin midwestern U.S.agricultural systems[J].Ecological Applications，2009，19（5）： 1102 - 1113.

[27]Lugato E，Berti A，Giardini L.Soil organic carbon（SOC）dynamics with and without residue incorporation in relation to different nitrogen fertilization rates[J].Geoderma，2006，135：135- 321.

[28］張玉，吳福忠，艾靈，等．凋落物輸入對土壤可溶性有機碳 的影響[J/OL]．生態(tài)學雜志，2023（2023-04－10）. ZHANG Yu，WUFuzhong，AI Ling，etal.Liter input ffecton dissolved organic carbon in soils[J/OL].Chinese Journal of Ecology，2023（2023-04-10）.

[29]Liang C，Schimel JP，Jastrow JD.The importance of anabolism in microbial control over soil carbon storage[J]. Nature Microbiology，2017，2：17105.

[30]Chapin F SIII，MatsonPA，Vitousek PM. Principles of TerrestrialEcosystem Ecology[M].New York：NYSpringer New York，2011

[31]Fierer N，Grandy AS，SixJ，etal. Searching for unifying principlesinsoil ecology[J].SoilBiologyand Biochemistry，2009， 41（11）：2249-2256.

[32]Strickland MS，RouskJ.Considering fungal：bacterial dominancein soils-Methods，controls，and ecosystem implications [J]．Soil Biology and Biochemistry，2010，42（9）：1385- 1395.

[33]BaileyVL，SmithJL，BoltonH.Fungal-to-bacterial ratios insoilsinvestigated forenhanced C sequestration[J].Soil BiologyandBiochemistry，2002，34（7）：997-1007.

[34]SixJ，FreySD，ThietRK，etal.Bacterial and fungalcontributions to carbon sequestration in agroecosystems[J]. Soil Science SocietyofAmericaJournal，2006， 70（2）：555-569 ！

[35]FanFL，Yin C，TangYJ，etal.Probing potential microbial coupling of carbon and nitrogen cyclingduring decomposition of maize residue by ¹³C-DNA-SIP[J] .Soil Biology and Biochemistry，2014，70：12-21.

Abstract：【Objective】To study the effects of reclamation and long-term fertilization on soil organic carbon（SOC） storage and microbial community characteristics （microbial abundance and community structure） in desert soils.【Methods】Taking the long -term positioning experiment of Fukang Desert Ecological Station of Chinese Academy of Sciences as the platform，1l management modes were selected：no fertilization（CK [a]），single application of chemical fertilizer（PK［b]，NK[c]，NP[d]，NPK[e]， N₂P₂?f? ， N₂P₂K [g]），chemical fertilizer with straw（NPKR[h]， NPKR₂ [i]， N₂P₂R₃[j] ） and chemical fertilizer with manure（NPKM [k]）. They were compared with the adjacent native desert soil by collecting 0-20 cm soil layer samples，and thenthe characteristicsof soil organic carbon storageand microbial community in the process of desert reclamation and the relationship between them were analyzed.【Results】 When reclaimed and long - term fertilized soils to adjacent desert soils were compared，reclamation and fertilization significantly increased soil organic carbon storage.Inaddition，the abundance of soil bacteria，fungi，archaea，and nitrogen-fixing microorganisms was substantially increased，with the following order of enhancement： fungi gt; bacteria gt; archaea. Specifically，treatments g， j ，and k showed higher increases in both soil organic carbon storage and microbial abundance.【Conclusion】Desert reclamation and fertilization，through reducing soil pHand salinity， increasing the input of exogenous organic mater and nutrients，have increased the storage of soil organic carbon and the abundance of microorganisms，and changed the structure of the microbial community. The positive effect of vegetation on the formation of soil organic carbon sinks inarid areas，and the importance of chemical fertilizers （especiallyNandP）combined with organic fertilizers for soil organic carbon storage and microbial abundance in arid regions.

Key words：desert; oasis；organic carbon storage；soil microorganisms