閻欣,劉任濤,安慧
(寧夏大學(xué)西北土地退化與生態(tài)恢復(fù)省部共建國家重點實驗室培育基地,西北退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建教育部重點實驗室,寧夏 銀川750021)
土壤有機碳是土壤化學(xué)性質(zhì)的一個重要方面,傳統(tǒng)研究上對土壤腐殖質(zhì)化學(xué)分組是研究土壤結(jié)構(gòu)與功能的基礎(chǔ)。腐殖質(zhì)主要成分是有著特殊化學(xué)與生物學(xué)構(gòu)造的極其復(fù)雜的高分子化合物,由胡敏酸、富里酸胡敏素和吉馬多美朗酸等組分組成[1]。這些組分周轉(zhuǎn)速率慢,對環(huán)境變化及土壤管理響應(yīng)遲鈍,因此,目前根據(jù)提取劑的不同,將土壤有機碳進一步分為活性較高的溶解性有機碳(dissolved organic carbon, DOC)和易氧化有機碳(readily oxidizable carbon, ROC)。溶解性有機碳含量一般不超過200 mg·kg-1,其中35%~47%存在于胡敏酸中,占土壤有機碳總量的2%~3%[2]。土壤溶解性有機碳含量較小,但性質(zhì)較活潑,易溶于水或稀鹽溶液(CaCl2、KCl、K2SO4),對土壤養(yǎng)分利用、重金屬遷移及土壤鄰近圈層影響直接。溶解性有機碳的疏水部分為微生物群落生長提供了直接可利用碳資源,從而影響溫室氣體等的排放,并且溶解性有機碳與土壤碳、氮、磷等養(yǎng)分元素顯著相關(guān),影響化學(xué)元素循環(huán);親水部分使得溶解性有機碳易溶解,在土壤表層(0~20 cm)溶解性有機碳的通量為11~46 g C·m-2·yr-1,在土壤深層(20~100 cm)的通量為2~69 g C·m-2·yr-1,并與Ca2+流失量顯著相關(guān),因此,在巖石圈活化、巖溶動力系統(tǒng)中具有重要作用[3-4]。土壤有機碳轉(zhuǎn)化過程實質(zhì)是有機碳氧化還原的過程。Loginow等[5]首次利用33、167和333 mmol·L-1濃度KMnO4溶液將土壤有機碳分為易氧化有機碳與惰性有機碳。Blair等[6]采用333 mmol·L-1KMnO4溶液將土壤有機碳分為易氧化有機碳與穩(wěn)定性有機碳。易氧化有機碳占土壤有機碳總量的13%~28%[7],在土壤中移動比較快、不穩(wěn)定、易氧化、分解、易礦化,它既可參與土壤物質(zhì)交換過程也可隨溶劑運動,從而參與更大范圍的碳循環(huán)[8]。
溶解性有機碳和易氧化有機碳對土地管理方式改變和環(huán)境變化反應(yīng)較快,當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生正向演替或逆向演替時,土壤結(jié)構(gòu)和性質(zhì)發(fā)生變化的同時,土壤活性有機碳組分亦發(fā)生明顯改變。草地轉(zhuǎn)變?yōu)槁愕亟档屯寥廊芙庑杂袡C碳含量[9]。與自然森林生態(tài)系統(tǒng)相比,人工種植林和耕地土壤易氧化有機碳和溶解性有機碳含量降低[10]。因此,易氧化有機碳和溶解性有機碳是衡量土壤質(zhì)量與健康的敏感指標(biāo)。前人的研究主要集中在農(nóng)田耕作[11]、施肥管理[12]對土壤易氧化有機碳、溶解性有機碳的影響;不同土地利用方式土壤易氧化有機碳、溶解性有機碳變異規(guī)律[13-14];草地不同封育年限、恢復(fù)模式土壤易氧化有機碳和溶解性有機碳特征[9,15]等方面,但對寧夏荒漠草地沙漠化過程中土壤易氧化有機碳和溶解性有機碳的研究,尤其是兩者表征荒漠草地沙漠化土壤碳庫變化的研究較少,因此,本研究以寧夏中北部鹽池縣荒漠草地不同沙漠化階段的土壤為研究對象,研究荒漠草地沙漠化過程中土壤易氧化有機碳、溶解性有機碳含量和分配比例的分布規(guī)律,分析不同沙漠化階段土壤碳庫指數(shù)變化,探討荒漠草地沙漠化過程中土壤易氧化有機碳與溶解性有機碳對土壤碳庫的表征特征,以期為荒漠草地生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)提供理論依據(jù)。
研究區(qū)位于寧夏回族自治區(qū)鹽池縣花馬池鎮(zhèn)皖記溝村(37°49′ N,107°27′ E),海拔1411~1435 m。該區(qū)地處寧夏東部,為陜、甘、寧、內(nèi)蒙古四省(區(qū))交界帶,地勢南高北低,北與毛烏素沙地毗鄰,南接黃土高原。該區(qū)地貌為黃土丘陵和鄂爾多斯緩坡丘陵,是溫帶典型草原向荒漠草地過渡區(qū)。氣候?qū)儆诘湫椭袦貛Т箨懶詺夂颍珊瞪儆?,四季溫差大,年平均溫?.2 ℃,≥10 ℃年積溫為2751.7 ℃,≥0 ℃年積溫為3430.3 ℃,7月(平均氣溫22.4 ℃)和1月(平均氣溫-8.7 ℃)分別為最熱月份和最冷月份。年平均降水量為289 mm,主要集中在7、8、9月份。多年平均蒸發(fā)量2710 mm,是年降水量的9~10倍,且年際變率大。年平均風(fēng)速2.8 m·s-1,冬春風(fēng)沙天氣較多,每年17 m·s-1的大風(fēng)日數(shù)為24.2 d。
灰鈣土和淡灰鈣土為該區(qū)主要土壤類型,土壤結(jié)構(gòu)松散,肥力較差。土壤基本理化性狀為:土壤有機碳含量2.3 g·kg-1,全氮0.2 g·kg-1,全磷0.4 g·kg-1,堿解氮9.0 mg·kg-1,速效磷2.1 mg·kg-1。該區(qū)草地以溫性草原類和溫性荒漠類草原為主,主要優(yōu)勢物種為:豬毛蒿(Artemisiascoparia)、中亞白草(Pennisetumcentrasiaticum)、蟲實(Corispermumhyssopifolium)、苦豆子(Sophoraalopecuroides)、牛枝子(Lespedezapotaninii)、草木樨狀黃芪(Astragalusmelilotoides)、豬毛菜(Salsolacollina)等。由于水分等自然條件的限制,植物種類組成相對單一,優(yōu)勢種相對明顯,群落層片不明顯,群落蓋度小,生物生產(chǎn)力相對低下。
1.2.1樣地選擇 荒漠草地處于草地與荒漠的過渡階段,生態(tài)環(huán)境脆弱且不穩(wěn)定,在自然環(huán)境與人為擾動的影響下,荒漠草地向不同方向演替。草地沙漠化是荒漠草地逆向演替的極端表現(xiàn),根據(jù)地上植物群落類型和特征的一系列演變過程,草地沙漠化總體上表現(xiàn)為荒漠草地—固定沙地—半固定沙地—半流動沙地—流動沙地動態(tài)演化序列[16]。研究區(qū)在空間上散落分布著不同沙漠化程度的草地類型,采用空間序列代替時間序列研究方法,根據(jù)地上植物群落特征及蓋度分級標(biāo)準(zhǔn)[17],選取未沙漠化的荒漠草地(desert grasslands, G)、固定沙地(fixed dunes, FD)、半固定沙地(semi-fixed dunes, SFD)和流動沙地(mobile dunes, MD)作為實驗樣地,以荒漠草地作為對照。其中,荒漠草地植被覆蓋度為70%~80%,流沙面積<5%,優(yōu)勢植物為牛枝子、豬毛蒿、中亞白草;固定沙地植被蓋度為60%~70%,流沙面積為5%~20%,以中亞白草、苦豆子為優(yōu)勢種;半固定沙地植被蓋度為40%~50%,流沙面積20%~50%,沙蓬(Agriophyllumsquarrosum)、賴草(Leymusdasystachys)、狗尾草(Setariaviridis)為主要優(yōu)勢種;流動沙地植被蓋度為0~10%,流沙面積100%,優(yōu)勢種為沙蓬。每種生境中設(shè)置3個50 m×50 m的重復(fù)取樣區(qū),每個取樣區(qū)間地形與環(huán)境條件基本一致。
1.2.2土壤樣品采集 2016年7月底在每個取樣區(qū)內(nèi)隨機設(shè)置3個1 m×1 m的樣方,每個樣方內(nèi)按0~10 cm,10~20 cm,20~30 cm的層次,用直徑9 cm的土鉆采集土壤樣品,每個樣方內(nèi)采集5鉆土壤混合均勻裝入塑封袋,放置在盛有冰袋的冷藏箱中低溫保存,帶回實驗室,過2 mm土壤篩并去除枯枝落葉和肉眼可見根等雜物,4 ℃保存,用于測定土壤溶解性有機碳。取一部分土樣自然風(fēng)干,用于測定土壤有機碳和易氧化有機碳。
1.2.3土壤樣品測定 土壤有機碳:采用重鉻酸鉀外加熱法測定(表1)。
易氧化有機碳:采用333 mmol·L-1的高錳酸鉀氧化法[18]。稱過0.25 mm篩子的風(fēng)干土壤2 g,加333 mmol·L-1的KMnO4溶液25 mL,密封振蕩1 h,離心5 min(4000 r·min-1),取上清液,用去離子水按1∶250稀釋;用分光光度計測定565 nm下稀釋樣品和標(biāo)準(zhǔn)系列濃度KMnO4溶液的吸光度值;根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線求出KMnO4濃度的變化,計算被氧化的碳量,即為易氧化有機碳含量。
溶解性有機碳:稱取20 g鮮土置于盛有100 mL 蒸餾水的三角瓶中,按照水土比5∶1 在恒溫?fù)u床振蕩浸提1 h (25 ℃,250 r·min-1) 后離心15 min (5500 r·min-1) ,將上清液過0.45 μm濾膜,用TOC儀測定浸提液有機碳濃度,得到DOC[19]。
易氧化有機碳分配比例=易氧化有機碳含量/土壤有機碳含量
溶解性有機碳分配比例=溶解性有機碳含量/土壤有機碳含量
非活性有機碳含量(g·kg-1)=土壤有機碳含量-活性有機碳含量
以荒漠草地土壤為參考土壤,計算荒漠草地沙漠化過程中土壤碳庫管理指數(shù)(carbon management indicator,CMI)[6]:
利用SPSS 19.0軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析,采用單因素方差分析(One-Way ANOVA)和最小差異法(LSD)分析不同沙漠化階段各變量的差異顯著性(P<0.05)。
草地沙漠化對土壤易氧化有機碳含量影響顯著(圖1a)?;哪莸?~30 cm 3個土層土壤易氧化有機碳含量均顯著高于半固定沙地和流動沙地。與荒漠草地相比,固定沙地、半固定沙地和流動沙地0~30 cm土層土壤易氧化有機碳含量損失量分別為36.1%、49.5%和46.3%。隨著土層深度的增加,不同沙漠化階段草地土壤易氧化有機碳含量未表現(xiàn)出一致性規(guī)律?;哪莸睾土鲃由车赝寥酪籽趸袡C碳均在0~10 cm土層含量最高,固定沙地為10~20 cm土層含量最高,半固定沙地在20~30 cm土層含量最高。
表1 不同沙漠化階段土壤有機碳含量Table 1 The content of soil organic carbon in different desertification stages (g·kg-1)
荒漠草地沙漠化過程中土壤溶解性有機碳含量差異顯著(圖1b)?;哪莸睾凸潭ㄉ车?~30 cm 3個土層土壤溶解性有機碳含量均顯著高于半固定沙地和流動沙地。固定沙地、半固定沙地和流動沙地0~30 cm土層土壤溶解性有機碳含量分別比荒漠草地下降22.3%、52.4%和56.8%。土壤溶解性有機碳含量在土壤剖面的分布未表現(xiàn)出一致性規(guī)律,荒漠草地和流動沙地土壤溶解性有機碳均在20~30 cm土層含量最高,固定沙地土壤溶解性有機碳在0~10 cm土層最高,半固定沙地土壤溶解性有機碳在10~20 cm土層含量最高。
圖1 不同沙漠化階段土壤活性有機碳變化特征Fig.1 The content of labile organic carbon at differentdesertification stages G: 荒漠草地Desert grasslands; FD:固定沙地Fixed dunes; SFD: 半固定沙地Semi-fixed dunes; MD:流動沙地Mobile dunes.大寫字母表示同一土層不同沙漠化階段在P<0.05水平差異顯著;小寫字母表示同一沙漠化階段不同土層在P<0.05水平差異顯著。Different capital letters meant significant difference (P<0.05) among different desertification stages in the same layer, and different small letters meant significant difference among different soil layers at the same desertification stage at P<0.05 level.下同The same below.
荒漠草地不同沙漠化階段0~30 cm土層土壤易氧化有機碳分配比例為20.8%~31.2%(圖2a)。隨著草地沙漠化程度加劇,土壤易氧化有機碳分配比例呈先降低后升高趨勢,半固定沙地值最低。半固定沙地0~10 cm土層土壤易氧化有機碳分配比例顯著低于荒漠草地和流動沙地?;哪莸睾土鲃由车?0~30 cm土層土壤易氧化有機碳分配比例顯著高于固定沙地和半固定沙地。隨著土層深度的增加,荒漠草地、半固定沙地和流動沙地呈先降低后升高趨勢,固定沙地呈減小趨勢?;哪莸馗魍翆娱g差異顯著,而固定沙地、半固定沙地和流動沙地各土層間差異不顯著。
荒漠草地不同沙漠化階段0~30 cm土層土壤溶解性有機碳分配比例為0.6%~1.0%(圖2b)。隨著草地沙漠化程度加劇,土壤溶解性有機碳分配比例亦與土壤易氧化有機碳分配比例變化趨勢相同。半固定沙地和流動沙地0~10 cm土層土壤溶解性有機碳分配比例顯著低于固定沙地。荒漠草地20~30 cm土層土壤溶解性有機碳分配比例顯著高于固定沙地和半固定沙地。隨著土層深度的增加,荒漠草地呈先降低后升高趨勢,20~30 cm土層土壤溶解性有機碳分配比例顯著高于0~10 cm和10~20 cm土層;固定沙地和半固定沙地呈下降趨勢;流動沙地呈升高趨勢,各土層間差異不顯著。
與易氧化有機碳和溶解性有機碳損失量相比,固定沙地、半固定沙地和流動沙地0~30 cm土層土壤易氧化有機碳分配比例和溶解性有機碳分配比例的變幅較低,分別減少11.5%、16.1%、44.5%和12.8%、14.7%、35.4%??梢?,隨著荒漠草地沙漠化程度的增加,土壤活性有機碳含量的差異較大。
圖2 不同沙漠化階段土壤活性有機碳分配比例的變化特征Fig.2 The proportion of labile organic carbon at different desertification stages
隨著荒漠草地沙漠化程度加劇,易氧化有機碳活度(A)變化與易氧化有機碳分配比例一致(圖2a,表2)。隨荒漠草地沙漠化程度加劇,0~30 cm土層和各土層碳庫活度指數(shù)(AI)均表現(xiàn)出先降低后升高趨勢,均在半固定沙地達到最小值。0~30 cm土層和各土層碳庫指數(shù)(CPI)均隨荒漠草地沙漠化程度加劇呈減小趨勢,不同沙漠化階段差異不顯著。0~30 cm土層和各土層碳庫管理指數(shù)(CMI)均隨荒漠草地沙漠化程度加劇表現(xiàn)出先降低后升高趨勢。隨著土層深度的增加,不同沙漠化階段AI和CMI均呈先升高后降低趨勢,均在10~20 cm土層達到最大值。固定沙地和半固定沙地CPI隨土層深度的加深呈升高趨勢,而流動沙地表現(xiàn)出相反的趨勢。
隨著荒漠草地沙漠化程度加劇,溶解性有機碳活度(A)變化與溶解性有機碳分配比例一致(圖2b,表2)。隨荒漠草地沙漠化程度加劇,0~30 cm土層AI、CPI和CMI均呈下降趨勢,固定沙地CMI顯著高于半固定沙地和流動沙地。隨沙漠化程度加劇,0~10 cm土層的AI表現(xiàn)出降低趨勢,而CPI和CMI呈先降低后升高趨勢;10~20 cm土層的AI和CPI呈下降趨勢,而CMI表現(xiàn)出先下降后上升趨勢;20~30 cm土層的AI和CMI呈先降低后升高趨勢,而CPI呈下降趨勢。隨著土層深度的增加,不同沙漠化階段AI和CMI均表現(xiàn)為下降趨勢。固定沙地和半固定沙地CPI隨土層深度的增加呈升高趨勢,20~30 cm土層CPI顯著高于0~10 cm土層;流動沙地CPI表現(xiàn)為下降趨勢,且各土層間差異不顯著。
易氧化有機碳、溶解性有機碳與土壤有機碳相關(guān)性表明(表3),易氧化有機碳、溶解性有機碳均與土壤有機碳顯著正相關(guān),溶解性有機碳與土壤有機碳的相關(guān)系數(shù)略高于易氧化有機碳。
易氧化有機碳、溶解性有機碳含量的敏感指數(shù)及利用易氧化有機碳、溶解性有機碳計算的碳庫活度的敏感指數(shù)、碳庫管理指數(shù)的敏感指數(shù)分析表明(圖3),固定沙地易氧化有機碳敏感指數(shù)、活度敏感指數(shù)和管理指數(shù)的敏感指數(shù)均高于溶解性有機碳;流動沙地溶解性有機碳敏感指數(shù)、活度敏感指數(shù)和管理指數(shù)的敏感指數(shù)均高于易氧化有機碳。半固定沙地10~20 cm、20~30 cm和0~30 cm土層溶解性有機碳含量敏感指數(shù)高于易氧化有機碳;0~10 cm、20~30 cm和0~30 cm土層易氧化有機碳活度敏感指數(shù)高于溶解性有機碳;10~20 cm和0~30 cm土層溶解性有機碳管理指數(shù)的敏感指數(shù)高于易氧化有機碳。
表3 易氧化有機碳、溶解性有機碳與土壤有機碳的相關(guān)性Table 3 Correlation among readily oxidizable carbon,dissolved organic carbon and soil organic carbon
*P<0.05; **P<0.01.
圖3 不同沙漠化階段和土層深度的易氧化有機碳和溶解性有機碳的敏感指數(shù)Fig.3 The sensitivity index of readily oxidizable carbon and dissolved organic carbon at different desertification stages and soil layersFD:固定沙地Fixed dunes; SFD: 半固定沙地Semi-fixed dunes; MD:流動沙地Mobile dunes. ROC:易氧化有機碳Readily oxidizable carbon; DOC:溶解性有機碳Dissolved organic carbon.
易氧化有機碳(readily oxidizable carbon, ROC)處于松結(jié)合態(tài)復(fù)合體中或以游離態(tài)形式存在,是土壤有機碳中周轉(zhuǎn)最快的組分,是土壤有機碳庫變化的重要警示指標(biāo)[20-21]。植被類型、細(xì)根和粗根植物分布等的不同使得土壤有機碳數(shù)量和質(zhì)量返還程度不同,同時,自然環(huán)境、微生物及土壤酶活性影響有機碳的分解和遷移,因此,不同土地類型土壤易氧化有機碳含量差異顯著[22-23]。干旱半干旱區(qū)荒漠草地本身是一種不穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng),隨著草地沙化程度的加劇,荒漠草地發(fā)生負(fù)向演替。地上植被通過調(diào)節(jié)自身的適應(yīng)性,中亞白草,苦豆子及牛枝子等較大型草本植物消失,沙蓬等小型單一耐旱型植物逐漸成為優(yōu)勢種,地表覆蓋度從80%降為20%,枯落物數(shù)量減少,同時,細(xì)根系生物量及分泌物減小,降低易氧化有機碳的補給[24]。在以風(fēng)蝕為驅(qū)動的荒漠草地,隨著地上植被覆蓋度的減小,表面結(jié)合養(yǎng)分的顆粒物質(zhì)流失[25],土壤微生物數(shù)量、微生物生物量和土壤酶活性遞減[26],減小土壤易氧化有機碳輸入。
溶解性有機碳(dissolved organic carbon, DOC)主要來源于植物凋落物、土壤腐殖質(zhì)、微生物和根系及其分泌物,與土壤有機碳、微生物生物量是最普遍的依賴關(guān)系[12,27]。放牧干擾和風(fēng)蝕是造成干旱半干旱地區(qū)荒漠草地沙漠化的主要因素[28-29],也是造成溶解性有機碳含量隨沙漠化程度加劇而遞減的主要原因。一方面,隨著放牧干擾程度的增加,適口性植被群落逐漸消失,植被覆蓋面積減小[16]。寧夏中北部極度沙漠化的荒漠草地植被地上、地下生物量較輕度沙漠化草原降低94%和97%,同時,隨著沙漠化程度的加劇,植物根冠比變化范圍為2.01~0.58[30],減弱了土壤溶解性有機碳輸入的多條途徑。另一方面,土壤不同粒徑的顆粒物質(zhì)對土壤有機質(zhì)的作用不同,其中黏粒和粉粒表面與土壤有機質(zhì)結(jié)合的活性位點較多,對土壤物理吸附作用強[31-33]。但風(fēng)蝕有選擇性地吹蝕土壤黏粒和粉粒。寧夏荒漠草地發(fā)生逆向演替過程中,流動沙地土壤黏粒和粉粒含量較荒漠草地降低了98.1%和74.4%[34],土壤結(jié)構(gòu)的改變造成土壤溶解性有機碳的流失。
碳庫管理指數(shù)(CMI)是反應(yīng)土壤碳庫動態(tài)變化的量化指標(biāo)[6,35],碳庫管理指數(shù)的增減能夠有效表明土壤管理措施、環(huán)境變化等對土壤碳庫質(zhì)量和恢復(fù)的影響[36]。本研究發(fā)現(xiàn),利用易氧化有機碳和溶解性有機碳計算的土壤碳庫管理指數(shù)隨荒漠草地沙漠化程度的增加整體均呈下降趨勢,與邱莉萍等[37]、蒲玉琳等[15]研究結(jié)果相似。利用易氧化有機碳和溶解性有機碳計算的流動沙地的土壤碳庫管理指數(shù)較荒漠草地下降了46.1%和73.7%,表明草地沙漠化嚴(yán)重降低土壤質(zhì)量,同時隨著荒漠草地沙漠化程度的加劇土壤恢復(fù)和更新能力減弱。
易氧化有機碳和溶解性有機碳均為土壤活性有機碳,易受土地利用方式、植被類型、溫度、濕度等影響[38-39],可作為土壤肥力和土壤質(zhì)量及其持續(xù)性評價的有效參數(shù),是土壤潛在生產(chǎn)力和土壤管理措施變化引起土壤有機質(zhì)變化的早期預(yù)警指標(biāo)[40]。Oliveira等[41]比較土壤活性有機碳不同指標(biāo)對土地利用變化土壤碳庫變化表征作用發(fā)現(xiàn),易氧化有機碳能夠較全面的評價土壤碳庫的變化;蔡太義等[42]研究表明易氧化有機碳足以表征人為管理對土壤碳庫的影響。但本研究發(fā)現(xiàn),易氧化有機碳能夠較好地表征荒漠草地沙漠化前期土壤碳庫的變化,荒漠草地沙漠化中期和后期利用溶解性有機碳表征效果更好。從荒漠草地沙漠化過程中易氧化有機碳和溶解性有機碳的損失變化量而言,與荒漠草地相比,固定沙地易氧化有機碳的損失量高于溶解性有機碳,半固定沙地和流動沙地溶解性有機碳損失量高于易氧化有機碳。比較易氧化有機碳和溶解性有機碳與土壤有機碳相關(guān)性發(fā)現(xiàn),溶解性有機碳與土壤有機碳的相關(guān)系數(shù)略高于易氧化有機碳。比較易氧化有機碳和溶解性有機碳含量、活度和碳庫管理指數(shù)的敏感指數(shù)表明,在固定沙地階段,易氧化有機碳各項敏感指數(shù)均高于溶解性有機碳,半固定沙地和流動沙地階段,溶解性有機碳各項敏感指數(shù)均高于易氧化有機碳。土壤有機碳損耗量的23.2%~43.8%是由于溶解性有機碳的淋溶[43],而干旱與半干旱地區(qū)缺雨少水大大減少了土壤溶解性有機碳的損失,因此,溶解性有機碳能較好地存留在土壤中,對土壤碳庫變化的表征作用更好。
1)隨著荒漠草地沙漠化程度加劇,土壤易氧化有機碳和溶解性有機碳含量表現(xiàn)出下降趨勢,土壤易氧化有機碳和溶解性有機碳分配比例呈先降低后升高趨勢,半固定沙地值最低。
2)隨著荒漠草地沙漠化程度加劇,利用易氧化有機碳含量計算的土壤碳庫管理指數(shù)表現(xiàn)出先下降后上升趨勢,利用溶解性有機碳含量計算的土壤碳庫管理指數(shù)呈線性下降趨勢。
3)荒漠草地逆向演替至固定沙地過程中,易氧化有機碳的各項敏感指數(shù)均高于溶解性有機碳。固定沙地演替至流動沙地過程中,溶解性有機碳的各項敏感指數(shù)均高于易氧化有機碳,表明易氧化有機碳能夠較好地表征荒漠草地沙漠化前期土壤碳庫變化,而荒漠草地沙漠化中期和后期利用溶解性有機碳表征效果更好。