不同退化蒿类荒漠土壤有机碳组及其碳氮特征对禁牧的响应

The studies were carried on the problem of hysteretic nature of soil nutrient to short ban-grazing. In order to seeking the sensitive factors and revealing the response mechnism of soil organic carbon and its nutrient to ban-grazing,the soil organic carbon group and its characteristics of carbon and nitrogan at the light, moderate and severe degradation sagebrush dersert under different period of ban-grazing were determined by investigation and laboratory analysis.At the same time, in order to dicussing the response character and threshold between the recovery of grassland vegetation and the soil organic carbon group and its characteristics of carbon and nitrogan,the vegetation characterisitics of sagebrush disert in process of ban-grazing were measured. which could provided the theory base on improving the soil quality of degradation grassland, resuming the degradation ecosystem, making the policy about ban-grazing and delaying grazing of grassland and evaluating ecological benefits.

针对草地短期禁牧中土壤养分响应的滞后性问题，采用野外调查和室内分析，以处于轻度、中度与重度退化状态的蒿类荒漠为对象，通过对不同禁牧时间下退化草地土壤有机碳组及其碳、氮特征的测定，寻找对禁牧响应的敏感因子，揭示土壤有机碳及其养分对禁牧的响应机制；通过禁牧过程中草地植被特征的测定，探讨草地植被恢复与土壤有机碳组及其碳、氮养分间的响应特征与阈值，为退化草地土壤质量改善、退化生态系统恢复及草地的禁牧休牧政策的制定、生态效应评价提供理论依据。

禁牧是当前退化草地恢复治理的有效措施之一。针对短期禁牧中土壤养分响应滞后问题，研究了短期禁牧对新疆不同退化状态下蒿类荒漠草地群落特征、土壤有机碳及土壤组分碳氮特征的变化规律，筛选对禁牧响应敏感土壤因子，确定其恢复响应阈值，这对揭示土壤养分对禁牧的快速响应机制，退化草地的管理及禁牧政策的实施具有重要意义。研究结果表明：（1）禁牧利于退化蒿类荒漠草地植被及其建群种优势地位的恢复与维持，其高度、盖度、生物量均呈不同程度的增加，但因草地所处退化阶段的差异导致其适宜恢复年限存在一定差异；从生产利用看，初步认为轻度、中度、重度退化下蒿类荒漠适宜禁牧年限为4～5年、8～11年、6～14年，而从建群种恢复看则依次为7～11年、7～114年、4～6年。（2）禁牧利于轻度及重度退化蒿类荒漠Margalef指数、Simpson指数、Pielou指数及Shannon-Wiener指数恢复，而中度退化则整体呈降低趋势。（3）禁牧初期土壤有机碳、全氮呈降低，后期呈增加，且除对照外禁牧间总体差异不显著，但长期禁牧利于土壤碳氮积累。（4）禁牧间10-20cm土层轻组组分质量比、0-30cm土层颗粒组分质量比差异显著，且土壤颗粒组分质量比禁牧初期呈降低，后期增加。（5）禁牧后轻度退化0-5cm土层易氧化碳、颗粒碳氮、轻组碳氮、微生物碳氮多呈先降后增，中度退化0-20cm土层微生物碳氮呈先降后增，其余指标多为先增后降，重度退化0-5cm土层多呈先增后降，而三种退化下其余土层禁牧处理间多差异不显著，且长期禁牧有利于其含量的积累。（6）0-5cm土层微生物量碳氮、易氧化碳、轻组碳对禁牧响应敏感，作为共性指标进行土壤质量恢复效果的评价，同时也筛选出15个土壤组分特征（轻度退化6个、中度退化6个、重度退化3个）作为不同退化状态下土壤质量评价辅助敏感指标。综合评价认为，轻度、中度、重度退化下蒿类荒漠土壤敏感组分的最佳恢复年限为5～8年、7～8年、3～5年。