帥林林, 周青平*, 陳有軍,2, 茍小林,2, 周蓉

(1.西南民族大學(xué)青藏高原研究院，四川 成都 610041；2.青海大學(xué)畜牧獸醫(yī)科學(xué)院，青海 西寧 810016；3.阿壩州茂縣農(nóng)業(yè)畜牧和水務(wù)局，四川 阿壩 623200)

土壤由有機(jī)質(zhì)、礦物質(zhì)、微生物、水等組成，是植物賴以生存的載體，也是微生物生長繁殖的重要場所[1-2]。有機(jī)質(zhì)和礦物質(zhì)是構(gòu)成土壤養(yǎng)分的主要結(jié)構(gòu)，是植物和微生物生長發(fā)育所需營養(yǎng)的關(guān)鍵之源[3-5]；同時土壤微生物在土壤養(yǎng)分循環(huán)和積累過程中起著重要的作用。土壤微生物通過分解地表凋落物和地下植物根系殘體，參與土壤養(yǎng)分的循環(huán)與轉(zhuǎn)化等過程[6]；而微生物多樣性和微生物生物量也能對土壤質(zhì)量變化產(chǎn)生影響[7]，微生物多樣性通過改變微生物功能群落影響土壤中養(yǎng)分循環(huán)過程，對土壤養(yǎng)分過程進(jìn)行調(diào)控。微生物生物量也是土壤中養(yǎng)分的重要組成，對土壤養(yǎng)分循環(huán)具有積極作用。因此，土壤微生物多樣性和微生物生物量的格局變化，不僅能夠影響土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化，并且可能干擾植物繁殖代謝過程，所以，微生物生物量和多樣性的變化是影響土壤生態(tài)系統(tǒng)平衡與穩(wěn)定的重要因素。

青藏高原東南緣是我國典型半濕潤高寒草地分布區(qū)[8]。該地區(qū)作為全國第二大藏區(qū)，是長江、黃河重要水源涵養(yǎng)地，同時也是高原人民生產(chǎn)、生活所需資料的重要來源地。近幾十年來，由于受氣候變化和人類活動等的影響，高寒草地遭受破壞，部分地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)退化[9]；尤其是在青藏高原東南緣的日干喬濕地保護(hù)區(qū)，受過度放牧、人類活動、全球變暖等的影響，使沙化急劇擴(kuò)張，甚至已經(jīng)成為生態(tài)系統(tǒng)安全的重大威脅[10]，是當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重大阻礙，因此亟須開展生態(tài)治理。

灌草作為高寒地區(qū)的重要植物資源，已經(jīng)在高寒沙地修復(fù)過程中被廣泛運用[11-13]。目前研究者們對沙蒿(Artemisiadesertorum)、檸條錦雞兒(Caraganakorshinskii)等灌木種植模式進(jìn)行沙地治理的研究較為深入[14-15]，而采用高寒草本進(jìn)行沙地修復(fù)的研究較少，特別是混合草本恢復(fù)模式下高寒沙地土壤養(yǎng)分與土壤微生物動態(tài)變化的相關(guān)研究極為缺乏，這對脆弱的高寒生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行沙地修復(fù)理論指導(dǎo)極為不利。因此，根據(jù)周青平等[16]和梁國玲等[17]在高寒沙地治理過程中進(jìn)行的牧草品質(zhì)分析，篩選出的適合高寒地區(qū)生長的牧草品種;本研究以適生性燕麥(Avenasativa)、垂穗披堿草(Elymusnutans)、中華羊茅(Festucasinensis)3種草本混播，對日干喬濕地自然保護(hù)區(qū)高寒半濕潤沙地進(jìn)行植被修復(fù)，通過研究土壤養(yǎng)分和土壤微生物含量隨沙地植被修復(fù)過程的動態(tài)變化，為青藏高原半濕潤沙地草本種植修復(fù)過程提供基礎(chǔ)研究理論。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

研究區(qū)域位于四川省阿壩州紅原縣日干喬濕地自然保護(hù)區(qū)(31.51°-33.19° N、101.51°-103.23° E， 海拔3460 m)。其位于青藏高原東南緣，氣候為半濕潤氣候，年降水量可達(dá)750 mm以上[18]。該區(qū)為典型的半濕潤高寒草地，高溫和降水主要集中于每年5-9月，年平均氣溫為1.1 ℃，極端高溫出現(xiàn)在每年的7月，為26 ℃，極端低溫出現(xiàn)在每年的12月，為-36 ℃(圖1)。該地區(qū)冬季漫長，從11月一直持續(xù)到來年4月初，冬季土壤凍結(jié)，地表覆蓋雪被。土壤表層主要為高寒草甸土，地表植物主要是適應(yīng)高寒環(huán)境的中國沙棘(Hippophaerhamnoides)、沙蒿、柳樹(Salixatopantha)、鵝絨委陵菜(Potentillaanserina)。

圖1 研究區(qū)域2013-2016年日均溫度和日降水量Fig.1 The daily average temperature and daily precipitation in study area from 2013 to 2016

1.2 植被修復(fù)試驗

在研究區(qū)選擇不同的種植區(qū)域，具有相似的地形、地貌特征，相同的土壤類型。將篩選的燕麥、垂穗披堿草、中華羊茅按照種子重量比10∶3∶3的比例混播，利用尖頭開溝器進(jìn)行溝播，播深5 cm，行寬10 cm，建植成0.5 m×0.5 m的菱形方格，覆土5 cm，形成草方格。保障種植面積內(nèi)燕麥達(dá)到450萬株·hm-2，所以混合種子的播種量為160 kg·hm-2，后期圍欄封育管理，在每年的5月初進(jìn)行混合草本種植，分4年進(jìn)行播種，種植年限分別為修復(fù)1年(2016年種植)，修復(fù)2年(2015年種植)，修復(fù)3年(2014年種植)，修復(fù)4年(2013年種植)，對照組為與種植區(qū)域相鄰的空白沙地。每個試驗區(qū)域具有3個0.5 km×1.0 km的重復(fù)樣地，每個重復(fù)的試驗樣地之間被10 m寬的柳樹隔離帶進(jìn)行隔離。

1.3 樣地設(shè)置及樣品采集處理

根據(jù)不同的種植年限，選擇地表植被調(diào)查的樣地。采用時空替換方法，即利用空間的變換來代替時間的變換，用空間上不同草地修復(fù)程度來替代草地在時間上的修復(fù)順序[19-20]。于2016年8月中旬在研究區(qū)內(nèi)對不同恢復(fù)期的樣地進(jìn)行樣品采集。在處理區(qū)和對照區(qū)分別隨機(jī)選擇3塊100 m×100 m的樣方，在每塊樣方內(nèi)沿對角線分別選取3個10 m×10 m的樣斑，每塊樣方內(nèi)的3個樣斑即為3個重復(fù)。在樣斑內(nèi)隨機(jī)用內(nèi)徑為5 cm的土鉆采集0～10 cm和10～20 cm 的土壤(受高寒地區(qū)氣候、降水等條件影響，沙化治理一年生燕麥主要根系分布在20 cm左右，而多年生長的草本根系受到生長年限和季節(jié)性影響，草本根系也大量分布于20 cm內(nèi)，因此沙地草本根系主要分布在0～20 cm土層[21])，分別將樣斑內(nèi)采集的3個土壤樣品混合為一個樣品，每塊樣地內(nèi)3個重復(fù)，將混合后的樣品保存于放有冰袋的泡沫箱中，低溫環(huán)境下迅速帶回實驗室進(jìn)行樣品分析。依據(jù)草本生長特性和野外草本樣方調(diào)查方法[22]，在3個樣地中分別沿對角線選擇3個1 m×1 m 的樣斑，用于統(tǒng)計樣斑內(nèi)植物物種、群落蓋度、植物分布特征等。

土壤樣品帶回實驗室后過1 mm篩, 去除沙土中的石子和根系等雜物。將過篩后的土壤分為2份: 一份用于土壤理化性質(zhì)的測定；一份用于土壤微生物特性的測定。

1.4 測定方法

土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分測定：將風(fēng)干的土壤利用研缽磨碎后，過0.5 mm篩。采用重鉻酸鉀-外加熱法測定土壤有機(jī)質(zhì)，采用凱氏定氮法測定全氮含量，采用鉬銻鈧比色法測定全磷含量[23]，各項指標(biāo)分別測3個重復(fù)，取平均值。

微生物生物量測定：土壤微生物生物量碳、氮、磷利用氯仿熏蒸方法進(jìn)行測定[24]。稱取過篩后新鮮土壤20 g兩份，20 ℃下一份用氯仿熏蒸24 h，一份不做處理。2份土壤測定的差值確定微生物生物量碳、氮、磷的值。利用重鉻酸鉀外加熱氧化，硫酸亞鐵鹽滴定方法測定微生物生物量碳[25]；利用靛酚藍(lán)比色法測定微生物生物量氮[26]；利用鉬銻抗比色法測定微生物生物量磷[27]。

微生物多樣性測定：采用磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acid, PLFAs)法[28-29]，稱取1 g土壤樣品與按1.0∶2.0∶0.8的比例配制的甲醇、氯仿、檸檬酸鹽溶液混合，離心，收集上清液，加入提取液，振蕩2 h，再離心，收集上清液，分別加入10 mL的氯仿和10 mL的丙酮洗去中性脂和糖脂，最后用10 mL甲醇淋洗磷脂，分離得到混合液中的磷脂，加入1 mL 0.2 mol·L-1的甲醇溶液和1 mL甲醇甲苯混合液，37 ℃水浴加熱15 min，使其分解為脂肪酸甲酯(fatty acid methyl ester, FAME)，加入0.1 mL冰醋酸，用正己烷萃取磷酸脂肪酸甲酯，吹干得到脂肪酸甲酯。使用氣相色譜儀測定脂肪酸含量及組成，根據(jù)雙鍵位置、碳原子數(shù)等確定不同的磷脂脂肪酸。根據(jù)特定的磷酸脂肪酸標(biāo)記物區(qū)分細(xì)菌、真菌、放線菌、革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌(表1)。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

利用多因素方差分析(ANOVAs)和最小顯著差異法(LSD)分析不同修復(fù)年限和不同土層間土壤微生物生物量、土壤微生物多樣性、土壤養(yǎng)分及pH的差異；利用單因素分析方法(One-way ANOVA)和最小顯著差異法(LSD)分析不同恢復(fù)年限植物蓋度變化；顯著水平為P<0.05。分析土壤養(yǎng)分、pH、微生物生物量和微生物群落之間的Pearson相關(guān)性，所有數(shù)據(jù)通過SPSS 20.0計算。

2 結(jié)果與分析

2.1 草本不同修復(fù)階段植被多樣性變化特征

表1 磷脂脂肪酸的代表生物Table 1 PLFAs biomarkers indicating microbial group

草本恢復(fù)過程中，修復(fù)第1年，采用人工種植燕麥、垂穗披堿草、中華羊茅3種草本混播，燕麥在人工草本修復(fù)2年后消失；且隨著修復(fù)期的延長，在植物群落演替過程中，逐漸出現(xiàn)菥蓂(Thlaspiarvense)、藜(Chenopodiumalbum)等一系列旱生草本短命植物，隨后演替出現(xiàn)以禮草(Kengyiliamelanthera)、沙蒿、賴草(Leymussecalinus)等多年旱生植物。草本植被蓋度顯著增加(P<0.05)，地上植被物種數(shù)從未治理前的4種，增加至修復(fù)第4年的14種；地上植被蓋度從4%增加到80%，是對照的20倍(表2)。

2.2 沙地草本不同修復(fù)階段沙地土壤pH及養(yǎng)分變化特征

整體來看，隨著修復(fù)年限的增加，0～10 cm和10～20 cm兩土層土壤有機(jī)質(zhì)，全N、全P均出現(xiàn)先減少后增加的變化，且土壤有機(jī)質(zhì)含量在恢復(fù)4年后顯著(P<0.05)高于未治理沙地(表3)。其中，在人工修復(fù)第1和2年，兩個土層沙地土壤有機(jī)質(zhì)、全N、全P含量發(fā)生明顯下降，且顯著低于未修復(fù)沙地(P<0.05)，表層土壤有機(jī)質(zhì)變化最明顯；到修復(fù)第3年開始顯著增加，修復(fù)4年后，兩個土層土壤全N、全P含量均恢復(fù)到未修復(fù)水平，且有機(jī)質(zhì)含量增加，比未修復(fù)沙地高出了55%；但表層土壤pH在修復(fù)4年后，顯著降低(P<0.05)。修復(fù)年限和土層分別對土壤pH、有機(jī)質(zhì)、全N、全P具有顯著影響(P<0.01)，但不同修復(fù)年限與土層相互作用僅顯著影響土壤pH和全P含量(表4) (P<0.05)，對土壤有機(jī)質(zhì)、全N含量影響不顯著。

2.3 草本不同修復(fù)階段土壤微生物生物量及多樣性變化特征

以未治理沙地為對照，0～10 cm和10～20 cm根系生長層中，土壤微生物生物量及多樣性隨恢復(fù)年限均呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢(圖2，表5)，且除修復(fù)第1年外，下層微生物生物量始終顯著(P<0.05)低于土壤表層。

表2 不同修復(fù)年限草本植被多樣性調(diào)查Table 2 The vegetation diversity in different restoration stages of herbs (mean±SD, n=3)

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

Note: The different lowercase letters in the same column indicate significant differences (P<0.05).

0～10 cm土層土壤微生物量碳、氮、磷的動態(tài)變化趨勢為，修復(fù)的第1年，含量低于未修復(fù)的水平(P<0.05)；修復(fù)2年后，微生物生物量碳、氮、磷持續(xù)增加；到修復(fù)第3和4年，微生物生物量碳、磷含量升高但差異不顯著，微生物生物量氮含量則顯著高于對照 (P<0.05)(圖2)。10～20 cm土層的微生物生物量碳、磷含量與0～10 cm土層的變化相似；在植被恢復(fù)的最初2年內(nèi)，土壤微生物生物量各組分含量顯著降低(P<0.05)；到修復(fù)第3年，微生物生物量碳、氮、磷含量開始增加，且微生物量氮含量顯著高于未修復(fù)水平(P<0.05)；但是修復(fù)4年后，微生物量氮含量降低，但高于對照。

高寒沙地植被修復(fù)樣地中只檢測到了細(xì)菌、G+、G-、真菌、放線菌；0～20 cm土壤微生物總量為(8.30±0.99) nmol·g-1，修復(fù)4年后增加到(10.58±2.99) nmol·g-1，其中主要類群為細(xì)菌，在修復(fù)前和修復(fù)4年后均各占微生物總量的51% (表5)。以未修復(fù)沙地為對照， 隨著修復(fù)年限增加， 在0～10 cm和10～20 cm土層，土壤微生物群落呈先減少后增加的趨勢。0～10 cm土層，草本修復(fù)第1和2年，沙地細(xì)菌含量顯著降低(P<0.05)，沙地中未檢測到革蘭氏陰性菌G-、革蘭氏陽性菌G+、真菌、放線菌含量；修復(fù)第3年，微生物類群中各組分含量均恢復(fù)到未修復(fù)水平；4年后，細(xì)菌含量大于未修復(fù)水平，但在微生物總量中所占比例與未治理相比卻下降了20%。10～20 cm土層中，草本修復(fù)第1年，微生物群落變化與上層土壤一致；2年后，沙地土壤中檢測到少量真菌，其含量顯著低于未修復(fù)沙地(P<0.05)。修復(fù)第3年，微生物各類菌群含量恢復(fù)至未修復(fù)水平；草本修復(fù)4年后，真菌含量下降，且顯著低于未治理沙地。

表3 不同修復(fù)年限和不同土層土壤養(yǎng)分及pH變化Table 3 Soil nutrient and pH changes in different soil layers with different restore years

注：不同小寫字母代表年限之間差異顯著，不同大寫字母代表土層之間差異顯著(P<0.05)。下同。

Note: The different lowercase letters indicate significant differences between restore year. The uppercase letters indicate significant differences between soil layers (P<0.05). The same below.

表4 沙地土壤pH及養(yǎng)分在不同修復(fù)年限和土層之間的差異 Table 4 Two-way ANOVA for the effects of soil layer，restore year and their interactions on pH and nutrients

表5 草本不同恢復(fù)階段不同土層土壤微生物多樣性變化特征Table 5 Characteristics of soil microbial diversity in different soil layers (mean±SD, n=3) (nmol·g-1)

注：—表示采用PLFAs未檢測到的微生物菌群的相對含量。

Note: — indicate the relative content of microbial functional communities that were not detected by PLFAs.

圖2 植被修復(fù)年限下土壤微生物量碳、氮、磷的變化Fig. 2 Changes of soil microbial biomass carbon, nitrogen and phosphorus in two soil layers 不同小寫字母代表年限之間差異顯著，不同大寫字母代表土層之間差異顯著(P<0.05)。The different lowercase letters indicate significant differences between restore year；The uppercase letters indicate significant differences between soil layers (P<0.05).

沙地不同修復(fù)年限和不同土層對微生物量碳、微生物量氮、細(xì)菌、真菌、放線菌含量變化均具有顯著影響(P<0.05)。修復(fù)年限對微生物總量變化具有顯著影響(P<0.05)，但對真菌含量變化影響不顯著，土層因素對微生物生物量(碳、氮、磷)變化具有極顯著影響(P<0.01)，對微生物多樣性(微生物總量、細(xì)菌、真菌、G-菌、G+菌)含量變化影響不顯著(表6)。

土壤有機(jī)質(zhì)、全N、全P 含量與微生物生物量和微生物總量及細(xì)菌呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系(P<0.01)；pH與有機(jī)質(zhì)、微生物總量、細(xì)菌含量極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)，與全N、G-菌、G+菌含量變化顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05，表7)。

表6 土層、沙地土壤微生物生物量及多樣性在不同修復(fù)年限和土層之間的差異Table 6 Two-way ANOVA for the effects of soil layer, restore year and their interactions on microbial biomass and diversity

3 討論

3.1 沙地草本修復(fù)過程中地上植被變化

高寒半濕潤沙化草地植被調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，隨修復(fù)年限的增加，地上植被蓋度顯著增大，物種多樣性顯著增多(P<0.05)；物種數(shù)從未修復(fù)的4種，增加到修復(fù)4年后的14種；沙地修復(fù)前主要以賴草、沙蒿、以禮草等多年生耐旱植物為主，而修復(fù)初期人工種植草本的介入增加了生態(tài)系統(tǒng)中植物個體數(shù)量，一年生燕麥作為沙地修復(fù)的前期物種，在人工種植2年后消失，這可能是由于草本修復(fù)初期，燕麥?zhǔn)且荒晟参铮L速率快，在牧草恢復(fù)過程中，作為前期物種，涵養(yǎng)土壤水分，維持沙土穩(wěn)定[30-32]，隨著沙地修復(fù)過程中土壤養(yǎng)分、水分等條件的改善，外來入侵物種在生態(tài)系統(tǒng)中數(shù)量增多，植被蓋度顯著增大(P<0.05)[33]，燕麥和外來沙地適應(yīng)性物種發(fā)生競爭，土壤養(yǎng)分、水分、生態(tài)位等條件的有效限制，使燕麥逐漸退出生態(tài)系統(tǒng)。這與左小安等[34]在科爾沁沙地研究結(jié)果相似。

3.2 土壤養(yǎng)分變化對沙地修復(fù)過程的響應(yīng)

高寒沙地在人工種植草本條件下逐漸恢復(fù)，且土壤pH及基礎(chǔ)養(yǎng)分也隨之發(fā)生變化。土壤有機(jī)質(zhì)含量在恢復(fù)4年后顯著高于未修復(fù)沙地，且 0～10 cm土層含量大于深層(10～20 cm) (P<0.05)。沙地修復(fù)初期，人為干擾引起沙地土壤理化性質(zhì)改變，沙地外來入侵物種增多，并且地表開始出現(xiàn)結(jié)皮[35]；此外，人工種植草本對土壤養(yǎng)分利用較大，特別是一年生燕麥由于生長周期短，生長速度快，對沙地土壤有機(jī)質(zhì)、礦物質(zhì)等消耗迅速。修復(fù)3至4年后，地表凋落物增多，在微生物的作用下，形成大量腐殖質(zhì)，土壤中有機(jī)質(zhì)含量與未治理相比升高了55%。齊文娟等[36]在青海省果洛州建植6年的人工草地發(fā)現(xiàn)土壤有機(jī)質(zhì)隨建植年限的增加呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢，這與本研究結(jié)果一致。其原因是沙地修復(fù)過程中，高寒沙地由于受到環(huán)境及人為因素的影響，在植被恢復(fù)過程中，養(yǎng)分循環(huán)和積累與系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)過程較為緩慢，因此，沙地養(yǎng)分變化呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢。

3.3 沙地修復(fù)過程對土壤微生物含量變化的影響

隨著修復(fù)年限的增加，兩土層土壤微生物生物量及多樣性均呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢。這與楊希智等[37]在青海省的研究結(jié)果一致。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是：草本種植前，沙地群落物種組成單一，群落結(jié)構(gòu)簡單且較穩(wěn)定，而在人工草本種植后，沙地修復(fù)初期，人工草本和入侵雜草對沙地土壤養(yǎng)分利用加劇，土壤肥力迅速下降，微生物可利用養(yǎng)分、水分等含量減少，使微生物生物量和多樣性顯著降低(P<0.05)；修復(fù)3至4年后，隨著燕麥等一年生植物凋亡，沙地草本凋落物歸還土壤表層，微生物可利用的養(yǎng)分增多[38]。微生物群落以細(xì)菌為主，出現(xiàn)顯著增加的趨勢，微生物生物量增多(P<0.05)，且表層微生物生物量碳、氮、磷含量顯著高于深層土壤。此外，在修復(fù)4年后發(fā)現(xiàn)10～20 cm土層真菌含量顯著低于未修復(fù)水平，原因可能是沙地恢復(fù)時間較短,凋落物主要分布在土壤上層，下層土壤中有機(jī)質(zhì)與礦物質(zhì)含量較低，導(dǎo)致真菌主要集中于土壤表層[39]。高寒沙化地區(qū)草本修復(fù)主要受該地區(qū)土壤環(huán)境的影響，特別是在特殊的降水條件下，草本生長和土壤微生物之間的關(guān)系可能受到土壤養(yǎng)分及pH等條件的限制，因此需要考慮降水引起的土壤中有機(jī)質(zhì)、礦物質(zhì)等含量的變化，更多的研究需要用于對該區(qū)域長期土壤環(huán)境動態(tài)變化的探索。

土壤微生物與土壤養(yǎng)分變化密切相關(guān)，地上植被的變化可調(diào)控土壤養(yǎng)分的變化，進(jìn)而影響土壤微生物生物量和多樣性的變化。研究發(fā)現(xiàn)通過人工建植草地，在沙地修復(fù)后土壤微生物群落顯著增加[37]，且土壤養(yǎng)分影響土壤微生物的變化，較適的土壤養(yǎng)分有利于植物生長和土壤微生物群落繁殖[40]。本研究中，微生物生物量與土壤養(yǎng)分變化差異顯著(P<0.05)，但微生物群落主要以細(xì)菌為主，此外，土壤微生物通過提高土壤聚集性間接影響?zhàn)B分循環(huán)，從而穩(wěn)定土壤中有機(jī)質(zhì)及礦物質(zhì)含量[41]，且由于土壤細(xì)菌和真菌兩種微生物獨特的生理特性對土壤理化性質(zhì)的不同響應(yīng)，其相對豐度和活性的變化也可能會影響土壤養(yǎng)分的循環(huán)和積累，進(jìn)而引起土壤肥力的變化，但具體機(jī)理還需進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

利用人工種植混合草本對高寒沙地進(jìn)行沙化治理，修復(fù)4年后，地上植被蓋度、物種數(shù)、土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著增大；沙地微生物及土壤養(yǎng)分含量隨修復(fù)過程先減少后增加，且微生物主要以細(xì)菌為主。微生物量氮在修復(fù)4年后顯著高于未修復(fù)水平；革蘭氏陰性菌(G-)、革蘭氏陽性菌(G+)、真菌、放線菌在沙地修復(fù)第1年顯著降低，修復(fù)3年后，沙地中再次檢測到4種微生物菌群，4年后，土壤微生物與土壤全N，全P含量均恢復(fù)到未修復(fù)水平，且沙地土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著增高。在高寒半濕潤沙地進(jìn)行人工種植草本對沙化草地修復(fù)具有促進(jìn)作用。