土壤非保护性有机碳对荒漠草原沙漠化的响应

付伟峰

（伊犁哈萨克自治州塔城地区草原工作站，新疆 伊犁 835100）

有机碳在土壤碳库中的所占比重超过60%，土壤有机碳根据其在生态环境的作用分为非保护性有机碳和保护性有机碳。随着草原荒漠化程度假声，土壤非保护性有机碳比例下降明显，表示草原土壤质量下降。为了进一步解决草原荒漠化带来的危机，需要采取有效的措施来解决这一问题。

1 土壤非保护性有机碳与土壤稳定性的相关性

不同土层有机碳含量的差异较大，且有机碳的分布会随着土壤深度的增加而呈缓慢下降的趋势。土地利用方式的改变对土壤有机碳含量有着直接的影响，当农田、荒地转变为草地或林地时，土壤有机碳的含量会明显升高。土壤肥料管理以及退耕还林都能够提高土壤有机碳的含量，从而改善土壤质量[1]。不同粒径的有机碳的吸附能力存在差异，因此不同类型的土壤在水热交换以及物质循环方面都存在较大的差异。土壤非保护性有机碳直接影响土壤养分的化学特性，并且能够为微生物生长提供良好的环节，并对温室气体排放有着直接影响。

近些年来人们开始关注土壤非保护性有机碳动态变化过程，这主要是由于土壤非保护性有机碳与土壤微环境改变、土壤养分循环以及大气二氧化碳交换有着密切的相关性。对于草地生态系统来说，土壤非保护性有机碳具有重要的作用，能够增加微生物活性，从而为植物生长提供营养元素[2]。土壤非保护性有机碳含量一方面受到自然环境因素的影响，同时也受到肥料管理以及土地利用等人为因素的影响，各种因素对土壤非保护性有机碳含量的影响往往是相对立的。例如气候、降雨等自然因素对植物生长有着直接影响，并且对动植物残体分解、根系分泌物等方面也有间接影响，会影响有机碳的分解速度，从而加速有机碳的施放。

2 土壤非保护性有机碳对荒漠草原沙漠化的响应

塔城地区位于新疆西北部，总面积占新疆面积的6%，自然环境相对较好，水资源丰富，该地区的气候属于中温带大陆性气候，夏季气温高但时间短，冬季寒冷且持续时间长，春季升温速度慢而秋季降温速度较快，地区间降水量差异较大，塔城南部无霜期要长于北部，光能资源丰富。为了进一步分析人为因素造成的荒漠草原荒漠化的影响，本次研究以塔城地区荒漠草地为对照组，在每个取样地区设置了4个30m×30m的取样区，且地形与水文条件基本一致。

本次研究在2019年7月末在不同取样区设置了4个1m×1m的实验区，每个实验区采用0～10、10～20、20～30的层次，采集土壤样品，并在样方中采集5个不同地点的土壤装入袋中混匀后风干，2mm直径过筛后去除土壤杂物。采用重铬酸钾外加热法测量土壤有机碳含量，土壤非保护性有机碳测量方法为颗粒有机碳与轻组有机碳采取分配比例平均值计算。本次研究采用SPSS 20.0软件进行分析，采用因素分析发现，不同沙漠化土壤有机碳含量存在明显的差异，其中在0～10cm土层的流动沙地有机碳含量为1.8g/kg，半固定沙地有机碳含量为2.0g/kg，固定沙地有机碳含量为2.2g/kg，荒漠草地有机碳含量为3.1g/kg；在10～20cm土层的流动沙地有机碳含量为1.9g/kg，半固定沙地有机碳含量为2.5g/kg，固定沙地有机碳含量为2.6g/kg，荒漠草地有机碳含量为3.2g/kg；在20～30cm土层的流动沙地有机碳含量为1.4g/kg，半固定沙地有机碳含量为2.2g/kg，固定沙地有机碳含量为2.3g/kg，荒漠草地有机碳含量为2.3g/kg。从上述数据来看，流动沙地、半固定沙地以及固定沙地在0～30cm土层有机碳含量相比于荒漠草地来说明显更低，且随着荒漠化程度的加重，0～10cm荒漠草地有机碳含量明显高于其他类型的沙地，而10～20cm、20～30cm不同土层有机碳含量的差异不明显，由此可见随着土壤非保护性有机碳的减少，草地土壤质量下降明显。

3 结论

荒漠草地处于草地过渡到荒漠的阶段，生态环境脆弱，为了进一步提高土壤的稳定性，需要重视非保护性有机碳的吸收利用。土壤非保护性有机碳直接影响土壤养分的化学特性，并且能够为微生物生长提供良好的环节，并对温室气体排放有着直接影响。因此需要重视改变土壤结构带来的影响，积极推广相应的保护性措施，有助于塔城地区荒漠草原土壤从不稳定状态向稳定状态变化。