塔克拉玛干沙漠咸水滴灌林地土壤演变过程及驱动机制研究

塔里木沙漠公路防护林纵贯塔克拉玛干沙漠，是世界上连续穿越流动沙漠路段最长的防护林工程。防护林防风固沙效益明显，同时随着林地植物的逐渐生长和长期咸水灌溉，土壤环境也发生了显著的变化。塔克拉玛干沙漠活跃的风沙活动、咸水长期灌溉及防护林植物的生长和凋落物累积使风沙土性质发生变化，也使风沙土现代土壤演变过程加快。本项目以位于塔克拉玛干沙漠咸水滴灌林地土壤为研究对象，通过对塔克拉玛干沙漠咸水滴灌条件下流动沙漠地表物质循环过程的研究，揭示塔克拉玛干沙漠滴灌林地土壤物理、化学、生物演变特征差异及交互过程与机理，阐明土壤演变各阶段主要的驱动机制与人为活动对土壤演变的影响及反馈机制。项目研究成果不仅有利于揭示极端干旱区土壤的形成、发育过程，而且对土壤科学、环境科学的发展具有重要的补充与完善，同时也可为塔里木沙漠公路的可持续管护提供科学理论依据。

塔里木沙漠公路生态防护林工程南北贯穿塔克拉玛干沙漠，是我国极端干旱区运用滴灌技术、完全依靠咸水灌溉的大型生态工程。随着塔里木沙漠公路防沙工程防护效益的发挥，大量沙尘物质、水分盐分、灌溉水营养物质及凋落物的输入，防护林内部风沙土不断发生变化，这对于揭示极端干旱区土壤形成和发展过程中的土壤特性响应机制、土壤成土过程有着重要的科学意义。. 本项目从土壤物理特性（机械组成、土壤团聚体、土壤持水能力）、化学特性（pH、CEC）和土壤生物学特性（土壤微生物量、土壤酶活性）、土壤营养物质输入（氮、磷）、土壤盐分累积、土壤水盐运移、土壤因素交互作用及成土模型构建方面，通过实地调查、布点监测、试验测试、模型模拟等方法，主要形成以下结果。①在塔克拉玛干沙漠滴灌林地土壤性质演变方面，阐明了林地土壤性质的基本特征与变异规律，揭示了不同林龄、不同矿化度水灌溉下土壤特性的响应机制；②在塔克拉玛干沙漠滴灌林地凋落物养分及分解方面，估算了林地凋落量，阐明了滴灌林地不同植物类型在不同林龄、不同矿化度水灌溉条件下凋落物的分解速率，揭示了多种控制因素影响下土壤凋落物养分及分解特征；③在塔克拉玛干沙漠滴灌林地土壤水盐迁移累积方面，系统分析了滴灌林地灌溉前后、灌溉后土壤盐分时空分布特征，揭示了滴灌条件下林地土壤水盐的运移规律及盐分累积驱动力，模拟了在不同林龄、不同矿化度水灌溉条件下滴灌林地土壤水分与盐分迁移过程；④在塔克拉玛干沙漠滴灌林地土壤性质相互作用与土壤演变模型方面，基于极端干旱区土壤因素间的作用关系，建立了土壤肥力质量评价体系，揭示了不同土壤因子对塔克拉玛干沙漠滴灌林地土壤质量的贡献率与驱动机制，构建了极端干旱区滴灌林地土壤演变概念模型。总体而言，该研究可为沙漠公路防护林的可持续发展和长效运营提供理论依据。 . 在项目实施过程中，共发表相关学术论文45篇，其中SCI收录6篇，EI收录11篇；授权软件登记2项；培养研究生10名，其中博士研究生3名，硕士研究生7名，共有5人获硕士学位，引进土壤学国家“青年千人”1名，形成了专业较为齐全、年龄结构合理的科研团队。