新疆典型封育草地土壤有机碳稳定性研究

通过研究巴音布鲁克典型亚高山草原不同围栏年限(0、5、10、15、20、25a)草地和天山北坡围栏封育的5种草地资源类型（平原荒漠草原、山地荒漠草原、山地草原、山地草甸草原、山地草甸）土壤活性有机碳的变化，分析恢复年限不同的草地土壤活性有机碳的剖面分布特征，活性有机碳与草地植被、与土壤理化性质的关系，探讨不同草地类型、恢复年限对土壤活性有机碳在土壤中分布的影响，指出活性有机碳随时间的变化趋势，阐明影响其变化的主要因素。利用碳库管理指数评价恢复年限对草地土壤碳库的影响，为新疆草地的合理利用和土壤质量的可持续发展提供理论依据。

新疆是中国最主要的天然草地分布区域之一，由于过度利用造成草地出现不同程度的退化，最主要的恢复措施是围栏封育，由于草地处于天山北坡垂直带，气候条件差异大，使得各类草地恢复时间长短不同，因此通过研究新疆草地土壤活性有机碳的变化和恢复草地土壤碳库管理指数，指出草地封育的适宜围封年限，为新疆草地的合理利用和土壤质量的可持续发展提供依据。.本研究对比分析了各类草地封育与放牧的土壤有机碳、易氧化碳和微生物量碳的变化，土壤活性有机碳与土壤养分、植物群落特征之间的关系，利用碳库管理指数评价封育草地的土壤质量。得到如下结论：.平原荒漠封育5年后土壤活性有机碳含量显著降低；山地荒漠封育7年后土壤易氧化碳含量稍有提高，微生物量碳含量显著提高；山地草原封育6年后土壤易氧化碳含量稍有提高，但微生物量碳含量降低；草甸草原封育8年后土壤活性有机碳升高；草甸封育15年后土壤易氧化碳含量显著升高，微生物量碳含量升高，但差异不显著。.影响荒漠、山地草原易氧化碳含量的主要因素为：速效钾、有机碳，影响微生物量碳的主要因素为：有机碳、碱解氮。影响草甸草原、草甸易氧化碳含量的主要因素为：含水量、碱解氮、有机碳，微生物量碳，影响微生物量碳的主要因素为：有机碳、易氧化碳、有效磷。在0-10 cm土层，土壤易氧化碳与物种多样性呈显著或极显著正相关，在10-30 cm土层，有机碳、易氧化碳与物种多样性指数和优势度指数呈显著或极显著负相关。.封育不同时间后，平原荒漠、山地草原碳库管理指数低于100，说明土壤质量还未得到恢复，山地荒漠由于放牧压力较轻，封育后其土壤质量恢复较快，碳库管理指数高于100。山地草甸草原、草甸土壤质量提高较大，均高于100。通过对比分析，对与退化的荒漠、草原，由于受降水量的影响，草地恢复较慢，封育时间应该多于6年；对于降水量较好的草甸草原、草甸，封育后草地恢复较快，8年左右土壤质量即可得到恢复，可进行适当放牧，对高寒草原土壤碳库管理指数的研究结果也验证了此结论。