柽柳灌丛沙堆土壤养分来源的研究

Shrub nebkha is an important ecological defense between oasis and desert. Its fate will deeply affect the evolutionary dynamics of oasis and desert.In order to determine the origin of soil nutrients in tamarisk nebkhas, the tamatisk nebkhas in different developmental phrases,which locate in oasis-desert ecotone in Luntai county in Tarim basin and Fukang city in southern Zhungeer basin, were chosed.The first step to determine soil nutrients source in tamarisk nebkha is to compare the soil texture,vegetation composition between nebkhas and internebkhas. The second step is to analyze the difference in δ13C、δ15N between the soil in nebkhas and the soil in internebkhas,litter- fall,dust-fall. In order to quantitative describle the contribution of different driver to the information of tamarisk nebkha and its development and degradation process, the litter-fall productuon and dust-fall density were also mornitored. The amount of nutrients origin from litter-fall and dust fall were calcuated compare to soil nutritents storage in tamarisk nebkhas.The contribution of different nutrients source to fertile island in nebkhas were estimated after combinationation with mathmatical model.

灌丛沙堆是绿洲和沙漠之间一道重要的生态屏障，它的最终的演化方向对于绿洲地区的生态环境稳定有着很大影响。因此，我们以塔里木盆地北缘轮台县境内和准噶尔盆地南缘阜康市境内绿洲荒漠过渡带为主要研究区域，以不同发育阶段的柽柳沙堆（即雏形沙堆、增长型沙堆、稳定型沙堆和衰退型沙堆）为研究对象，通过比较柽柳灌丛沙堆土壤与柽柳灌丛沙堆间土壤机械组成和生长的植物的差异，以及分析柽柳灌丛沙堆土壤与沙堆间土壤、凋落物与降尘之间的δ13C值、δ15N值的不同，最终判断出不同发育阶段柽柳沙堆养分的来源。同时，基于柽柳灌丛凋落物产量的测定和降尘强度的监测以及柽柳灌丛沙堆养分储量的计算，并结合多元混合模型的方法，估算出不同来源养分对柽柳灌丛沙堆肥岛形成的贡献率。从而量化了柽柳灌丛沙堆形成、发展与衰退过程中，不同驱动力的贡献，为干旱区荒漠化的防控和恢复提供理论指导。

为明确塔里木盆地北缘柽柳灌丛沙堆的养分来源，揭示干旱区绿洲的退化机制，本研究以分布于洪积扇末端的增长型沙堆、山前倾斜平原与塔里木河泛滥平原交汇处的稳定性沙堆以及塔里木河泛滥平原的雏形沙堆为研究对象，通过地统计学分析柽柳灌丛对于不同发育阶段（雏形阶段，稳定阶段和增长阶段）土壤有机质分布格局的影响，结果表明柽柳本身的生物作用不是引起灌丛沙堆内养分富集的唯一来源。通过比较柽柳灌丛沙堆内土壤与所收集到的沙堆的可能构成物质（凋落物、降尘以及沙堆间土壤）之间δ13C值、δ15N值之间的差异，结合偏回归分析的方法定性出不同发育阶段，柽柳沙堆内C、N养分主要来源于凋落物和沙堆空地间的洪积物、风积物。在此基础上，通过估算不同来源养分包括凋落物、降尘对不同发育阶段沙堆内土壤总C、N储量的贡献，最终推算出来自于沙堆间空地的洪积物和风积物才是柽柳灌丛沙堆内富集养分的最主要来源，对沙堆内贡献的总C、N量分别占沙堆总储量的80%以上和60%~87%左右；凋落物的贡献则居于次要地位，对对沙堆内贡献的总C、N量分别占沙堆总储量的13%~20%左右和12%~37%左右。除了稳定阶段的柽柳灌丛沙堆，降尘对沙堆C、N储量的贡献分别达到了2.47%和0.98%之外，其余阶段降尘对沙堆内土壤C、N的贡献均在1%以下。