中国科学院水利部水土保持研究所机构知识库

土壤有机碳含量及其稳定性影响碳的分解与储存，对预测气候变化和保持生态系统可持续发展具有重要意义。本研究通过对黄土高原不同植被带土壤物理性质、化学性质、生物性质和土壤易氧化碳组分进行研究，探讨土壤有机碳及其稳定性对黄土高原不同植被带的响应规律，以期为黄土高原生态恢复评价及土壤碳库管理和可持续发展提供科学依据。主要研究结果如下：

（1）植被带影响土壤物理性质、化学性质，生物学性质和有机碳稳定性。土壤有机碳稳定性整体表现为草原带较高，1-10a和>20a年限段草地类型的土壤有机碳稳定性指数（SI）草原带比森林带分别增加了15.88%和84.28%；三个年限段乔木类型土壤有机碳稳定性指数（SI）草原带比森林带分别增加了37.92%、59.27%和118.89%。而森林带具有相对较高的粘粒和粉粒含量、乔木大团聚体稳定性、土壤养分含量、土壤基础呼吸、诱导呼吸、土壤过氧化氢酶活性、磷酸酶活性、脲酶活性、土壤有机碳含量和活性有机碳组分含量（较活性易氧化碳组分C1、活性易氧化碳组分C2和低活性易氧化碳组分C3）。而草原带具有相对较高的砂粒含量、微团聚体稳定性、土壤pH、土壤多酚氧化酶活性和土壤有机碳稳定性。

（2）植被恢复类型影响化学性质，生物学性质和土壤有机碳的稳定性。土壤有机碳稳定性整体灌木较高，0-10a和>20a年限段草原带灌木类型的土壤有机碳稳定性指数（SI）分别是草地的1.53和1.57倍；0-10a年限段森林草原带灌木的土壤有机碳稳定性指数（SI）分别是草地和乔木的2.45和1.41倍。森林带乔木具有相对较高的土壤养分含量、土壤基础呼吸、诱导呼吸、土壤磷酸酶活性、脲酶活性、蔗糖酶活性、土壤有机碳含量和C1含量。而灌木具有相对较高的土壤多酚氧化酶活性和有机碳稳定性。

（3）恢复年限整体降低了土壤有机碳稳定性，其中草原带草地和乔木类型的土壤有机碳稳定性指数（SI）分别降低0.03和0.09；森林草原带草地、灌木和乔木类型的土壤有机碳稳定性指数（SI）分别降低0.53、0.78和0.55。森林带土壤有机碳稳定性指数（SI）整体规律性较差。恢复年限增加了土壤大团聚体稳定性、土壤养分含量、土壤基础呼吸、诱导呼吸、土壤蔗糖酶活性、过氧化氢酶活性、磷酸酶活性、多酚氧化酶活性、脲酶活性、土壤有机碳含量、活性有机碳组分含量（C1、C2和C3）。

（4）土壤有机碳稳定性与土壤粘粒和粉粒含量和pH具有较强的正相关性，而与砂粒组分含量、微团聚体稳定性、土壤有机质、全氮、碱解氮、土壤蔗糖酶活性、磷酸酶活性和碳库质量具有较强的负相关性。

本研究发现，土壤有机碳稳定性草原带整体高于森林草原带和森林带，而随恢复年限逐渐降低，这种有机碳稳定性的变化主要与土壤砂粒组分含量、土壤养分含量、土壤呼吸和土壤酶活性的增加有关。该研究结果为黄土高原生态恢复评价及土壤碳库管理提供科学依据。

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