川西北高寒沙化草地土壤有機(jī)碳和氮素特征.pdf

1、草地沙漠化是我國(guó)最嚴(yán)重的環(huán)境問題之一，沙化草地生態(tài)恢復(fù)是我國(guó)亟待解決的生態(tài)環(huán)境問題之一，目前得到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。土壤有機(jī)碳(Soil Organic C，SOC)和土壤氮素(N)是指示沙化草地土壤肥力和質(zhì)量變化重要因子。掌握不同程度沙化草地土壤SOC和N素變化特征，對(duì)于草地沙化機(jī)制的探討及沙化草地的生態(tài)修復(fù)均有重要意義。目前，關(guān)于沙化草地SOC和N素變化特征的研究報(bào)道也多集中于干旱半干旱地區(qū)，半濕潤(rùn)地區(qū)的相關(guān)報(bào)道還比較缺乏，且這

2、些研究局限于對(duì)沙化草地SOC總量和土壤全氮(TotalN，TN)的研究，缺乏對(duì)SOC活性組分及不同形態(tài)N素的特征研究。因此，本研究通過野外實(shí)地調(diào)查，以不同沙化程度草地為研究對(duì)象，調(diào)查了沙化草地植被群落信息特征，并采用分層采樣方法，測(cè)定分析了0-100 cm土層土壤溶解性有機(jī)碳(Dissolved Organic C，DOC)、易氧化有機(jī)碳(Labile Organic C，LOC)和微生物量碳(Microbial Biomass C，M

3、BC)等活性炭有機(jī)碳組分，以及堿解氮(Available N，AN)、銨態(tài)氮(Ammo niumN，NH4+-N)、硝態(tài)氮(Nirate N，NO3--N)、微生物量氮（Microbial Biomass N，MBN）、酸解全氮（Total Acid HydrolysableN，TAHN）、酸解氨態(tài)氮（Acid Solution of AmmoniumN，ASAN）、氨基糖態(tài)氮(AminoSugarN，ASN)、氨基酸態(tài)氮（Amino

4、AcidN，AAN）等不同形態(tài)N素，研究結(jié)果表明:
　　(1)隨草地沙化嚴(yán)重程度增加，地上生物量、地下生物量、群落蓋度、物種豐度和群落平均高度均呈現(xiàn)出顯著降低的變化特征，其中，極重度沙化草地較未沙化草地地上生物量、地下生物量、群落蓋度、群落平均高度和物種豐度分別降低了91.78％、94.65％、94.57％、71.68％和83.33％(P＜0.01);0-100 cm土層土壤顆粒組成呈現(xiàn)出砂粒含量逐漸增加，粉粒和粘粒含量逐漸降低的

5、特征，其中，極重度沙化草地較未沙化草地土壤砂粒含量增加了9.49％(P＜0.05)，粉粒和粘粒含量分別減少了78.43％和60.59％(P＜0.05)。
　　(2)草地沙化導(dǎo)致0-100 cm土層SOC、DOC、LOC、MBC含量均呈現(xiàn)出顯著下降的變化特征，降低幅度大小呈現(xiàn)出MBC＞DOC＞LOC＞SOC的特征，與未沙化草地相比，極重度沙化草地土壤MBC、DOC、LOC、SOC含量分別降低了76.43％、74.89％、70.37％

6、和66.07％(P＜0.01);從土層剖面來看，0-20cm土層SOC、DOC、LOC、MBC含量減少最為明顯，分別降低了82.97％、85.99％、84.15％和89.61％（P＜0.01）。隨著土層深度增加， SOC、DOC、LOC、MBC等減少的數(shù)量及降低的幅度均呈逐漸減少的趨勢(shì)。從不同沙化階段來看，SOC、DOC、LOC、MBC均在未沙化草地演變?yōu)檩p度沙化草地階段降低幅度最大。
　　(3)草地沙化導(dǎo)致0-100 cm土層土

7、壤N素含量顯著下降，極重度沙化草地較未沙化草地TN、AN、NH4+-N、NO3--N、MBN、TAHN、ASAN、ASN和AAN等分別減少了73.95％、77.72％、76.75％、79.77％、84.12％、79.53％、77.70％、68.93％和79.53％(P＜0.01);從土層剖面來看，0-20 cm土層TN、AN、NH4+-N、NO3--N、MBN、TAHN、ASAN、ASN和AAN損失最明顯，分別減少了86.43％、83.

8、52％、82.11％、88.82％、91.77％、90.58％、91.44％、87.77％和91.01％(P＜0.01)。隨著土層深度增加，土壤N素隨著沙化嚴(yán)重程度增加，其減少數(shù)量及降低幅度均逐漸減少;從不同沙化階段來看，土壤TN、AN、NH4+-N、NO3--N、MBN、TAHN、ASAN、ASN和AAN均在未沙化草地演變?yōu)檩p度沙化草地階段降低幅度最大。
　　(4)川西北高寒草原沙化草地土壤SOC、DOC、LOC、MBC與TN、