全 文 ：禁牧对中度退化伊犁绢蒿荒漠土壤活性
有机碳组分的影响
董乙强，安沙舟，孙宗玖 *，杨合龙，杨 静
（新疆农业大学 草业与环境科学学院，新疆草地资源与生态自治区重点实验室，新疆 乌鲁木齐 830052）
摘 要：为了探究荒漠土壤活性有机碳组分对禁牧年限的响应，以伊犁绢蒿（Seriphidium transiliense）荒漠草地为研究对象，
对不同禁牧年限（禁牧时间为0 a，1 a，4 a，11 a）荒漠草地0 ~ 50 cm的土壤有机碳（SOC）、易氧化 R 、易氧化碳分配
比例（PROC）、轻组组分比例（LFR）、轻组有机碳（LFOC）、颗粒组分比例（PFR）、颗粒有机碳（POC）进行对比分析。结果表明：
随着禁牧年限增加，0 ~ 10 cm土层SOC含量基本呈先降后升趋势，0 ~ 50 cm土层ROC、PROC总体呈增加趋势；与对照相
比，禁牧区5 ~ 10 cm土层LFR、LFOC显著增加（P < 0.05），0 ~ 50 cm土层PFR显著降低，POC变化不明显。总之，禁牧对
SOC、POC影响较小，对ROC、PROC、PFR、5 ~ 10 cm土层LFR和LFOC影响较大，可作为伊犁绢蒿荒漠土壤对禁牧响应的
敏感指标。
关 键 词：禁牧；退化荒漠草地；有机碳；轻组有机碳；颗粒有机碳
中图分类号：S147.2文献标识码：A 文章编号：0564-3945(2016)02-0364-07
DOI: 10.19336/j.cnki.trtb.2016.02.17
董乙强，安沙舟，孙宗玖，杨合龙，杨 静. 禁牧对中度退化伊犁绢蒿荒漠土壤活性有机碳组分的影响[J]. 土壤通报, 2016, 47
(2): 364-370
DONG Yi-qiang, AN Sha-zhou, SUN Zong-jiu, YANG He-long, YANG Jing. Effects of Grazing Exclusion on Soil Active Organic
Carbon Fractions in Moderately Degraded Desert ofSeriphidium Transili nse [J]. Chinese Journal of Soil Science, 2016, 47(2):
364-370
土 壤 通 报
ChineseJournalofSoilScience
第 47卷第 2期
2016年 4月
Vol .47 ,No .2
Apr . , 2016
收稿日期：2015-08-07；修订日期：2015-11-18
项目基金：国家自然科学基金（31260574）资助
作者简介：董乙强（1989-），男，江苏邳州人，在读硕士研究生，主要从事草地资源与生态研究。E-mail：1226977319@qq.com
*通讯作者：E-mail：nmszj@21cn.com
新疆天然草地辽阔，是我国第三大草原省区，地貌
多样性与特殊的气候条件等因素作用下形成以荒漠为
基带的草地垂直梯度分布模式。放牧是新疆荒漠草地
的 主 要 利 用 方 式 ， 以 伊 犁 绢 蒿（Seriphidium
transiliense）为建群种的荒漠草地广泛分布在新疆天
山北坡，且是春秋放牧家畜的主要场所。近年来，在超
载过牧、放牧时间长、放牧制度不合理等因素的驱动
下，新疆伊犁绢蒿荒漠草地原有生态平衡遭到破坏，生
态功能逐渐丧失[1]，呈现大面积退化，表现为草地植被
质量下降，群落高度、盖度、生物量降低，土壤理化性质
遭到破坏，亟待恢复与治理。禁牧是恢复退化草地的
主要措施之一，即通过降低牲畜对草地生态系统的影
响，使系统通过自身的调节实现恢复和重建[2]。禁牧效
果表现在两个方面：一是植被效应，主要是草地植被的
群落特征、植被多样性等；二是土壤效应，包括土壤常
规养分、土壤有机碳、土壤微生物等，但土壤有机碳的
恢复变化与植被恢复相比具有一定的滞后性、复杂性
和缓冲性，且禁牧后土壤性状变化不如植被变化显著[3]，
但土壤恢复是退化草地恢复的关键所在。
土壤有机碳(Soil Organic Carbon，SOC)可反映草地
土壤质量和植被健康的重要指标，直接或间接地影响
着草地土壤肥力和生产力[4]，但禁牧对草地土壤有机碳
总量的影响仍存在一定争议，并显示出一定的滞后性，
可能与草地类型、退化程度、禁牧年限等有关。如王春
燕等[5]认为封育32 a后内蒙古羊草草地土壤有机碳总
量增加显著；闫玉春等[6]认为，短期禁牧对草地土壤碳
总量影响不显著，Holt[7]认为重度放牧下澳大利亚东北
部半干旱草原在禁牧6 ~ 8 a后土壤总有机碳含量没
有显著变化。为了更好地反映禁牧下土壤质量的瞬时
恢复变化，需要进一步探寻更敏感组分，而有机碳活性
组分，如易氧化碳（Readily Oxidizable Carbon，ROC）、
轻组有机碳（Light Fraction Organic Carbon，LFOC）、颗
粒有机碳(Particulate Organic Carbon，POC)等，为其提
供了可能，并能直接反应土壤肥力及其物理性质变化，
是综合评价土壤管理措施的较优指标[8]。目前，有关土
壤活性有机碳组分的研究多集中于农田不同耕作措
2 期 董乙强等：禁牧对中度退化伊犁绢蒿荒漠土壤活性有机碳组分的影响
施、不同林分组成之间的对比分析[9,10]，如杨敏芳等[11]研
究表明，秸秆还田后土层有机碳和活性碳组都显著高
于无桔秆还田处理；张丽敏等[12]认为，单施化肥使土壤
颗粒有机碳显著增加（P < 0.05）；徐万里等[13]认为垦殖
后农田土壤活性有机碳、轻组有机碳、颗粒有机碳在垦
殖后显著增加。有关禁牧对草地土壤活性有机碳及其
组分比例的研究相对较少，仅见杨合龙等[14]、孙宗玖等[15]
对短期放牧与禁牧下土壤活性有机碳组分的变化进行
了初步探讨。因此，以新疆中度退化伊犁绢蒿荒漠草地
为对象，探讨草地土壤有机碳及其活性有机碳组对禁
牧的响应规律，寻找对禁牧响应的敏感组分，以期为预
测禁牧下早期土壤质量的变化提供依据。
1 研究区概况与试验方法
1.1 研究区概况
研究区位于新疆天山北坡中段石河子市周边
（44°01′ ~ 44°20′ N，85°45′ ~ 85°49′ E），海拔830 m，
属典型的温带大陆干旱性气候，冬季长而严寒，夏季短
而炎热。年平均降水量248.8 mm，年平均气温8.5℃，
无霜期206 d。试验区为典型伊犁绢蒿荒漠草地，土壤
类型为灰漠土，伊犁绢蒿为建群种，伴生种有木地肤
（Kochia prostrata），羊茅（Festuca ovina）、针茅（Stipa
sp），草原苔草 （Carex liparocarpos） 以及角果藜
（Ceratocarpus arenarius）、猪毛菜（Salsola collina）等。该
草地草层高度10 ~ 35 cm，覆盖度 25% ~ 35%，平均
干草产量634.5 kg hm-2，在生产上用作春秋牧场。据靳
瑰丽等[16]对新疆伊犁绢蒿荒漠草地植被退化等级的划
分标准，确定试验区处于中度退化阶段。
1.2 试验设计
采用完全随机试验设计，设置3个处理，即禁牧1
a（One Year of Grazing Exclusion，GE1）、禁牧 4 a（Four
Years of Grazing Exclusion，GE4）、禁牧 11 a（Eleven
Years of Grazing Exclusion，GE11），禁牧样地面积均为
2500 m2，分别在2013、2010和2003年秋季进行围栏
禁牧，同时设置1个对照（禁牧0 a，Zero Year of Graz-
ing Exclusion，GE0），为自由放牧区，多以放牧绵羊为
主。禁牧前，各禁牧样地与对照区在植被组成、群落特
征及地形地貌上基本相似。
1.3 测定内容及方法
1.3.1 野外土壤采样 2014年9月进行野外土壤样
品的采集。在每个禁牧处理区及对照区设置3个典型
样线，每个样线上随机布置3个1 m× 1 m的样方，
进行草地主要群落特征的测定，其结果见表1。采用挖
土块法，在测完草地群落特征的样方内随机设置20 cm
× 20 cm的小样方，按土层深度0 ~ 5 cm、 ~ 10 cm、
10 ~ 20 cm、20 ~ 30 cm和30 ~ 50 cm分层取样，并将
每条样线土样分层混匀，形成混合样，放入做好标签的
布袋中，带回室内。室内捡出植物根系、石砾等杂物后
自然风干，并将土样弄碎、混匀，一部分过0.25 mm筛，
用于测定土壤有机碳、易氧化碳，另一部分过2 mm
筛，用于土壤颗粒组分比例、颗粒有机碳、轻组组分比
例、轻组有机碳的测定。
禁牧年限 (a)
Grazing exclusion times
0
1
4
11
伊犁绢蒿
S.transiliense
0.43
0.76
0.50
0.88
木地肤
K.prostrata
0.22
0.12
0.14
0.07
草原苔草
C. liparocarpos
0.22
0.19
0.27
0.10
羊茅
F. ovina
0.17
0.08
0.12
0.03
盖度 (%)
Coverage
24.11
33.00
50.56
52.00
密度 (株m-2)
Density
279.00
238.00
431.90
73.89
生物量 (g m-2)
Biomass
51.76
84.33
116.59
164.32
主要物种重要值
Important value of the main species
群落特征
Plant community characteristics
表 1 研究区伊犁绢蒿荒漠主要植被特征
Table 1 Main plant community characteristics ofS. transiliense desert
1.3.2 测定方法 土壤有机碳采用重铬酸钾外加热
法[17]，易氧化碳采用333 mmolL-1的高锰酸钾氧化法[18]。
土壤颗粒组分采用 Cambardella 等[19]方法，20.0 g 风
干土在 100 ml 5g L-1六偏磷酸钠溶液内充分振荡
（90 r min-1，18 h）后过53μm筛，冲洗干净，收集筛上
物质，烘干（60℃，12 h）称重，获得土壤颗粒组分重
量。土壤轻组组分采用张金波等[20]方法，25.0 g风干土
在50 ml 1.8 g cm-3NaI重液中震荡（90 r min-1）1 h后
离心、过滤、烘干（55℃，16 h）获得轻组组分质量。将
获得土壤颗粒组分及轻组组分进行研磨，过0.25 mm
筛，采用碳氮元素分析仪（Elementar Analyzer 3000，意
大利）进行碳、氮含量测定。
土壤颗粒（或轻组）组分比例 = 土壤颗粒（轻组）
组分质量 / 供试土样质量× 100%。
土壤颗粒（轻组）碳（氮）含量 = 土壤颗粒（轻组）
组分碳（氮）含量 × 土壤颗粒（轻组）组分比例。
易氧化碳分配比例 = 易氧化碳含量 / 有机碳含
量 × 100%。
365
第 47 卷土 壤 通 报
1.4 数据分析
利用SPSS 20.0数据统计软件的one-way ANOVA
对不同禁牧年限伊犁绢蒿荒漠草地土壤有机碳及其活
性组分的差异分析；采用Excel 2003进行预处理和图
表制作，结果以均值±标准差的形式表示。
2 结果与分析
2.1 禁牧年限对土壤有机碳的影响
表2看出，随禁牧年限增加，0 ~ 5 cm和5 ~ 10
cm土层SOC含量呈先降后升趋势，10 ~ 50 cm土层
均呈下降趋势，说明表层土壤有机碳较深层恢复的速
度快、所需时间短。与对照比，禁牧4 a，0 ~ 5 cm土层
SOC显著降低23.0%（P < 0.05），而禁牧11 a则增加
了12.6%（P > 0.05）；禁牧后5 ~ 10 cm、10 ~ 20 cm和
30 ~ 50 cm土层也呈现显著性降低，降幅为7.1% ~
21.7%。随土层深度增加，有机碳呈现逐渐降低，土壤
下层（30 ~ 50 cm）禁牧0 a、1 a、4 及11 a处理的
SOC 含量分别比土壤表层（0 ~ 5 cm）降低 42.5%、
40.9%、41.0%和48.9%。
2.2 禁牧年限对易氧化碳及其分配比例的影响
2.2.1 易氧化碳含量 图1看出，随禁牧年限增加，0
~ 50 cm土层易氧化碳含量基本呈增加趋势，且禁牧
后ROC含量均出现不同程度的增加（P < 0.05）。与对
照比，禁牧1 a、4 a、11 a后，0 ~ 5 cm 土层ROC含量
依次增加54.1%、91.8%、111.8%，5 ~ 10 cm土层依次
增加144.7%、175.7%、219.8%，而10 ~ 50 cm土层依
次增加 176.1% ~ 212.2%、73.4% ~ 94.4%和 90.8% ~
132.4%（P < 0.05）。禁牧11 a，0 ~5 cm、 ~ 10 cm、10 ~
20 cm土层 ROC含量显著高于禁牧1 a和4 a处理，
依次提高10.4% ~ 37.5%、16 0 ~ 30.7%和13.1% ~
16.0%，而20 ~ 50 cm土层则增减不显著。从ROC增
加幅度看，禁牧1 a增幅较快，而后期（禁牧大于4 a）
ROC含量增幅趋于缓慢，甚至下层土壤出现降低趋
势。图1也看出，随土层深度增加，土壤ROC含量基本
呈下降趋势，30 ~ 50 cm土层ROC含量比0 ~ 5 cm土
层降低了52.8%~ 64.6%。
2.2.2 易氧化碳分配比例 图2看出，随禁牧年限增
加，0 ~ 50 cm土层易氧化碳分配比例（Readily Oxidiz-
able Carbon Distribution Ratio, PROC）基本呈逐渐增加
趋势。与对照相比，禁牧后，土壤PROC均出现显著增
加（P < 0.05），0 ~ 5 cm、5 ~ 10 cm、10 ~ 20cm、20 ~ 30
cm 和 30 ~ 50 cm 土层依次增加 78.0% ~ 149.1%，
188.8% ~ 291.0%，197.1% ~ 288.2%，87.1% ~ 142.5%
和114.2% ~ 194.0%。与禁牧1 a和4 a相比，禁牧11
a 的 5 ~ 30 cm 各土层 PROC 显著提高了 14.5% ~
35.4%（P < 0.05），而0 ~ 5 cm和30 ~ 50 cm土层与禁
牧4 a比，呈现降低趋势，但差异不显著（P > 0.05）。
2.3 禁牧年限对轻组组分比例及轻组有机碳的影响
2.3.1 轻组组分比例 图3看出，随禁牧年限增加，0
~ 5 cm土层轻组组分比例（Light Fraction Component
ratio, LFR）呈先升后降再升趋势，且各处理间差异不
显著（P > 0.05），均超过4.0%。与对照比，5 ~ 10 cm土
层禁牧1 a、4 a和11 a后LFR依次增加39.7%、52.8%
和56.0%（P < 0.05），但各禁牧处理间差异不显著；10
~ 20 cm 土层禁牧 1 a 后，LFR 迅速增加 28.1%（P <
土壤深度
Soil depth
（cm）
0 ~ 5
5 ~ 10
10 ~ 20
20 ~ 30
30 ~ 50
0年
Zeroyear
23.14±3.4a
16.74±2.4a
14.83±1.7a
14.26±1.9a
13.30±1.1a
1年
Oneyear
20.04±2.8ab
14.19± .1b
13.77±0.9b
13.22±0.9ab
11.85±0.9b
4年
Fouryears
17.82±1.7b
13.56±0.7b
12.38±0.8c
12.27± .3bc
10.51±1.0c
11年
Elevenyears
20.38± .5ab
13.70±1.1b
11.92±0.5c
11.43±0.6c
10.41±1.7c
表 2 禁牧年限对荒漠土壤有机碳的影响 (g kg-1)
Table 2 Effect of grazing exclusion on soil organic carbon
注：同一行不同小写字母表示差异显著（P < 0.05）。
注：不同小写字母表示同一土层不同禁牧年限的差异显著。下同。
图 1 不同禁牧年限对土壤易氧化碳含量的影响
Fig.1 Effect of different grazing exclusion times on readily oxidizable
carbon
图 2 不同禁牧年限下土壤易氧化碳分配比例的对比
Fig.2 Comparison of the distribution ratio of readily oxidizable carbon to
total soil carbon under different grazing exclusion times
366
2 期 董乙强等：禁牧对中度退化伊犁绢蒿荒漠土壤活性有机碳组分的影响
0.05），而继续禁牧4 a和11 a后，LFR增加效果不明
显，并出现一定程度的降低（P>0.05）；20~50 cm土层
禁牧后，LFR增降不明显，其比例均低于2%。此外，0～
50cm各土层禁牧1a、4 和11a，LFR差异不显著。
2.3.2 轻组有机碳含量 图4看出，随禁牧年限增加，
0 ~ 20 cm土层轻组有机碳含量基本呈增加趋势（P <
0.05），但不排除个别年份出现降低；20 ~ 50 cm土层
LFOC 变化幅度较小，各处理间差异不显著（P >
0.05）。与对照比，禁牧11 a后，0 ~ 5 cm土层LFOC含
量显著增加了32.8%，而禁牧1 a和4 a增加不显著；
禁牧后，5 ~ 10 cm和10 ~ 20 cm土层LFOC均出现显
著增加，依次为增加42.9% ~ 77.8%、25 6 ~ 39.6%。
从显著性和变化幅度上看，5 ~ 10 cm土层LFOC对禁
牧响应较敏感。随土层深度增加，土壤LFOC总体呈下
降趋势，且主要分布在0 ~ 5 cm土层，占0 ~ 50 cm土
层LFOC总量的36.0% ~ 42.6%。
2.4 禁牧年限对颗粒组分比例及颗粒有机碳的影响
2.4.1 颗粒组分比例 图5看出，随禁牧年限增加，0 ~
50 cm土层颗粒组分比例（Particulate Component Ratio,
PFR）基本呈下降趋势，但不排除个别年份出现增加，
且与对照比，禁牧后0 ~ 50 cm各土层PFR显著降低
24.2% ~ 47.7%。与禁牧1 a比，0 ~ 30 cm土层PFR虽
有增加，但不显著，而至禁牧11 a时出现降低，且5 ~
30 cm土层禁牧11 a处理 PFR 较禁牧 4 a处理显著
降低18.8% ~ 34.2%（P < 0.05），较禁牧1 a处理降低
3.0% ~ 18.6%，但不显著。
2.4.2 颗粒有机碳 随禁牧年限增加，0 ~ 5 cm土层
颗粒有机碳呈先升后降再升的波动性升高的趋势，但
变化不明显（P>0.05），禁牧1a、1 后，比对照分别增
加了23.7%和30.4%。5~30cm各土层POC随着禁牧
年限的增加呈逐渐增加趋势，30 ~ 50 cm表现为4 a >
11 a >1 a >0 a，但变化均不明显（P > 0.05）。从土壤剖
面上看，随土壤深度增加，各禁牧年限土壤POC总体
呈下降趋势，且POC主要分布在土壤表层0 ~ 5 cm，
占0 ~ 50 cm土层POC总量的34.5% ~ 47.8%。
2.5 禁牧年限、土壤各指标之间的相关性分析
相关分析表明（表3），GET、ROC、PROC间均呈显
著正相关，且三者均与PFR显著负相关（P < 0.05），说
明伊犁绢蒿荒漠禁牧年限越长，土壤易氧化碳含量越
高，其在土壤总有机碳中分配比例越大，而土壤颗粒组
分比例则越低。土壤POC与SOC、ROC、LFR、LFOC极
显著正相关（P < 0.01），与GET也呈现一定的正相关，
说明土壤颗粒有机碳越高，土壤有机碳、易氧化碳、轻
组组分比例、轻组有机碳含量就越高，且通过颗粒有机
碳含量可以反应禁牧后土壤质量的改变情况，禁牧年
限越长，土壤恢复效果越好。
图 3 不同禁牧年限下土壤轻组组分比例的对比
Fig.3 Comparison of component ratio of soil light fraction under different
grazing exclusion times
图 4 不同禁牧年限下土壤轻组有机碳含量的对比
Fig.4 Comparison of soil light fraction organic carbon under different
grazing exclusion times
图 5 不同禁牧年限下土壤颗粒组分比例的对比
Fig.5 Comparison of soil particulate component ratio under different
grazing exclusion times
图 6 不同禁牧年限下土壤颗粒有机碳的对比
Fig.6 Comparison of soil particulate organic carbon under different grazing
exclusion times
367
第 47 卷土 壤 通 报
3 讨论与结论
（1）李丽君等[21]对巴音布鲁克草原封育26 a不同
草地类型研究表明，封育后高寒草甸、高寒草甸草原、
高寒草原表层土壤有机碳含量均有所提高，而本研究
表明，随着禁牧年限增加，禁牧初期（1 ~ 4 a）伊犁绢蒿
荒漠草地土壤有机碳总体呈下降趋势，至禁牧11 a后
略有上升变化，与李丽君等[21]研究结果不一致。原因可
能是：①土壤有机碳水平取决于根系的周转、地上凋落
物的分解、动物排泄物的碳输入以及通过土壤呼吸的
碳输出，禁牧0 a荒漠草地为自由放牧区，家畜粪便投
入相对较多，同时家畜的践踏会加速凋落物及地上立
枯物的破碎化，利于其分解、转化；②短期禁牧后荒漠
草地地上植被盖度和生物量的急剧增加，导致其对土
壤养分的吸收增多，导致有机碳的消耗增加，而增加的
凋落物存积地表，影响草地土壤温度和土壤水分，进而
影响植物残体、凋落物的分解速率，不利于碳和养分的
循环[22]；③禁牧11 a后，植被群落趋于稳定，而地表凋
落物及立枯物逐年增加，向土壤内有机质的投入量增
加，致使土壤表层0 ~ 10 cm土壤有机碳含量呈增加
趋势。
（2）土壤有机碳具有高度的异质性，对于不同活性
的有机碳组分来说，其在化学性质与存在方式上存在
差异，且活性组分的有效性、肥力功能也不尽相同，可
反映出不同的稳定机制。杨新国等[23]指出，禁牧5 a后
宁夏盐池县荒漠草地0 ~ 40 cm土层易氧化有机碳含
量要显著高于围栏外（P < 0.05）。本研究得出，随着禁
牧年限增加，易氧化碳含量及其分配比例显著增加，与
王春燕等[5]在内蒙古羊草草地研究长期禁牧使易氧化
碳含量增加的结果相一致。与对照比，禁牧区0 ~ 50
cm土层易氧化碳含量及其分配比例分别增加54.1%
~ 219.8.8%、78.0% ~ 291.0%，且从显著性和变化幅度
上看，0 ~ 20 cm土层ROC、PROC对禁牧的响应最为
敏感，初步说明土壤易氧化碳及其分配比例可以作为
禁牧措施对伊犁绢蒿荒漠响应的敏感因子，尤其是
在0 ~ 20 cm土层响应更敏感，与杨合龙等[14]通过短
期放牧对昭苏草甸草原活性有机碳的敏感因子分析
相一致。
（3）土壤轻组有机碳主要来源于分解程度不同的
动植物和微生物残体，因为其组成成分容易分解，所以
其周转速率要远远大于土壤有机碳，表现出对土地利
用方式等环境变化的“敏感性”[24]。本研究结果表明，与
对照比，禁牧后5 ~ 10 cm土壤轻组组分比例、轻组有
机碳均呈现显著增加，增幅分别为39.7% ~ 56.0%，
42.9% ~ 77.8%，对禁牧较为敏感，可作为指示退化草
地土壤恢复的早期指标，并与房飞等[25]研究结果“禁牧
增加土壤轻组有机碳含量”相一致，可能是5 ~ 10 cm
土层是植物根系较为集中的区域，土壤微生物的数量
和活性较其余土层大所致；20 ~ 50 cm土层轻组组分
比例、轻组有机碳增降不明显，进一步说明下层土壤的
恢复较上层土壤恢复慢、所需时间更长。
（4）颗粒有机碳是指直径大于53μｍ的土壤有机
碳，具有较高的活性，是处于腐殖化有机物与动植物残
体之间的有机碳库，对外界环境的变化具有较高的敏
感性[15]。本研究结果表明，与对照比，禁牧后颗粒组分
比例显著降低，降幅为24.2% ~ 47.7%，且随着禁牧年
限的增加0 ~ 30 cm土壤颗粒组分比例呈先降后升再
降的波动下降趋势，与孙宗玖等[15]研究结果轻度和中
度放牧后0 ~ 20 cm土壤颗粒组分比例呈下降趋势一
致。但0 ~ 50 cm土壤颗粒有机碳在禁牧前后增降不
显著，与张丽敏等[12]、徐万里等[13]的研究认为，土壤颗粒
碳对农田利用方式响应敏感的结果不一致，可能是由
于在环境因子、植被类型、植物根系分泌物等多种因素
的综合影响下，禁牧后伊犁绢蒿荒漠草地植被的凋落
物或立枯物的分解相对较慢有关，还需进一步监测和
项目
Index
GET
SOC
ROC
PROC
LFR
LFOC
PFR
POC
禁牧年限(GET)
Grazing
exclusion time
1
-0.253
0.485*
0.689**
0.082
0.132
-0.513*
0.176
有机碳(SOC)
Soil organic
carbon
1
0.407
-0.136
0.872**
0.820**
0.067
0.741**
易氧化碳(ROC)
Readily
oxidizable
carbon
1
0.834**
0.767**
0.808**
-0.670**
0.695**
易氧化碳分配比例
(PROC)
Readily oxidizable
carbon distribution ratio
1
0.315
0.383
-0.808**
0.303
轻组组分比例
(LFR)
Light fraction
component ratio
1
0.992**
-0.228
0.918**
轻组有机碳
(LFOC)
Light fraction
org n c carbon
1
-0.275
0.931**
颗粒组分比例
(PFR)
Particulate
omponent ratio
1
-0.117
颗粒有机碳
(POC)
Particulate
organic carbon
1
表 3 禁牧年限、土壤各指标之间的相关性
Table 3 Correlation between grazing exclusion times and each index of soil
注：*表示相关性显著（P < 0.05），**表示相关性极显著（P < 0.01）。
368
2 期 董乙强等：禁牧对中度退化伊犁绢蒿荒漠土壤活性有机碳组分的影响
研究。
（5）相关分析认为，禁牧年限与土壤易氧化碳、易
氧化碳分配比例呈显著正相关，与土层颗粒组分比例
呈显著负相关（P < 0.01）；禁牧条件下，土壤颗粒有机
碳与土壤总有机碳、易氧化碳、轻组组分比例、轻组有
机碳呈显著正相关（P < 0.01），可以反应禁牧后土壤质
量的恢复状况。
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369
第 47 卷土 壤 通 报
Effects of Grazing Exclusion on Soil Active Organic Carbon Fractions in
Moderately Degraded Desert of Seriphidium transiliense
DONGYi-qiang, ANSha-zhou, SUNZong-jiu*, YANGHe-long, YANGJing
(Key Laboratory of Grassland Resources and Ecology of Xinjiang, College of Pratacultural and Environmental Science, Xinjiang
Agricultural University, Urumqi 830052, China）
Abstract: In order to explore the response of soil active organic carbon fractions to grazing exclusion, this paper
compared total soil organic carbon, readily oxidizable carbon, light fraction of organic carbon, particulate organic
carbon at 0 - 50 cm depth of soil inSeriphidium transiliense desert under different grazing exclusion years (including
0 year, 1 year, 4 years and 11 years). The results showed that total soil organic carbon at 0 - 10 cm soil layer
appeared decreased at first and then increased with increasing grazing exclusion years, while readily oxidizable carbon
and its distribution ratio to the total were increased at 0 - 50 cm soil layer. The light fraction organic carbon and its
component ratio at 5 - 10 cm soil layer were significantly higher after grazing exclusion (P < 0.05). Particulate o ganic
carbon at 0 - 0 cm soil layer did not change significantly after grazing exclusion, while particulate component ratios
decreased significantly (P < 0.05). In a word, the responses of readily oxidizable carbon and its distribution ratio,
particulate component ratio, and light fraction of organic carbon and its component ratio at 5 - 10 cm soil layer to
grazing exclusion were more sensitive than total soil organic carbon. Those parameters could be used as sensitive
indicators to grazing exclusion inSeriphidium transiliense desert.
Key words: Grazing exclusion; Degraded desert grassland; Soil organic carbon; Light fraction organic carbon;
Particulate organic carbon
[责任编辑：韩春兰]
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