新疆天山中部退化草地恢复过程中的土壤质量演变规律研究

新疆是我国最主要的畜牧省区之一，草地面积占全区土地面积的30%，是新疆畜牧业可持续发展的基础，草地土壤质量问题关系到食品安全和社会稳定。目前不同程度的草地退化面积已达80%，已成为影响新疆畜牧业持续发展的主要瓶颈，而土壤质量则是退化草地恢复的核心内容。本研究以天山中部巴音布鲁克草原处于不同恢复阶段、恢复措施下的草地生态系统为研究对象，野外调查与室内分析相结合，在考虑土壤空间变异的前提下利用"空间置换时间"的方法获得草地恢复时间序列上的土壤样品；在土壤样品测试的基础上运用现代数学方法确立草地土壤质量评价指标体系；采用多变量指标克立格法对不同草地恢复措施下的土壤质量进行评价；同时建立土壤质量动力学模型，在运用已有时间序列土壤样品分析数据完成模型验证的基础上对草地恢复过程中的土壤质量的演变规律进行模拟；探讨草地恢复对土壤与环境的积极影响，为新疆退化草地的快速恢复提供科学依据。

研究以天山中部巴音布鲁克草原围栏封育措施为重点，以处于不同恢复阶段的草地土壤为研究对象，采取野外调查与室内分析相结合的方法，结合历史资料和长期研究积累，研究了长期围栏封育措施对草地土壤质量的影响，取得以下研究结果。（1）围栏封育28年后草地土壤有机质、土壤团聚体、土壤酶活性、土壤容重、田间持水量、土壤团聚体等指标均有所改善，但土壤速效氮、速效钾、速效磷等指标趋于降低，说明围栏封育措施可以有效改善土壤质量；利用网格法以5米为间距进行土壤样品采集，结合室内分析结果和采用多变量指标克立格法对长期围栏封育对土壤质量进行了初步评价，结果表明长期围栏封育可以改变土壤养分的空间异质性。（2）在考虑土壤空间变异的前提下利用“空间置换时间”的方法获得草地恢复时间序列上的土壤样品，在土壤样品测试的基础上运用了主成分分析等方法筛选出草地恢复过程中土壤质量的敏感指标，确立中天山草地土壤质量评价指标体系；通过引进的土壤质量动态评价模型（РАСКАЗ）对草地恢复过程中的土壤质量的演变规律进行了初步评价；（3）以土壤有机碳为核心，对处于不同围栏封育年限的草地土壤碳库进行了研究；对不同围栏封育年限夏季草地土壤CO2排放进行了初步探讨，在对草地生态系统碳收支进行分析的基础上，对草地围栏封育效应进行了初步评价；相关研究结果可为新疆退化草地的快速恢复提供科学依据。