中圖分類號：S788 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1001-4330（2025）03-0739-09

摘要：目的】研究開墾與長期不同施肥對荒漠土壤有機(jī)碳（SOC）儲(chǔ)量與微生物群落特征（微生物豐度和群落結(jié)構(gòu)）的影響?！痉椒ā恳灾袊茖W(xué)院阜康荒漠生態(tài)站長期定位試驗(yàn)為平臺(tái)，選擇11種管理模式：不施肥（CK[a]）、單施化肥（PK[b］、NK[c]、NP[d]、NPK[e] ??N₂P₂ [f] ?_N2P₂K[?g] ），化肥配施秸稈（NPKR［h]，NPKR₂[i]，N₂P₂R₃[j] ）和化肥配施概肥（NPKM［k]），采集其 0～20cm 土層樣品，與同一毗鄰原生荒漠土壤進(jìn)行比較，分析荒漠開墾過程中土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量和微生物群落特征及兩者的聯(lián)系。【結(jié)果】與毗鄰荒漠相比，開墾與長期施肥顯著增加了土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量;同時(shí)，土壤細(xì)菌、真菌、古菌及固氮菌的豐度顯著增加，真菌 gt; 細(xì)菌 gt; 古菌；其中，處理 g 、處理j與處理k中土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量及微生物豐度均具有較高增幅?！窘Y(jié)論】荒漠開墾與施肥通過降低土壤 pH 值與鹽分，增加外源有機(jī)質(zhì)與養(yǎng)分輸入，提高了土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量和微生物豐度，改變了微生物群落結(jié)構(gòu)。植被對干旱區(qū)土壤有機(jī)碳匯的形成有正向促進(jìn)作用，化肥（尤其是N、P）配施有機(jī)肥增加了干旱區(qū)土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量和微生物群落豐度。

0 引言

【研究意義】陸地碳循環(huán)是陸地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的綜合體現(xiàn)[1，2]。土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成成分，全球約 1400～1500Gt 的碳以有機(jī)質(zhì)形式儲(chǔ)存于土壤碳庫中，2＼～3倍于陸地植被碳庫（ 500～600Gt ），2倍多于全球大氣碳庫（750Gt）[3]。土壤有機(jī)碳（SOC）儲(chǔ)量對土壤質(zhì)量影響深遠(yuǎn)，直接影響土壤肥力和作物產(chǎn)量的高低，是反映土壤質(zhì)量或土壤健康的一個(gè)重要指標(biāo)[4]土壤微生物作為土壤環(huán)境中重要的生命有機(jī)體，廣泛地參與土壤生物化學(xué)過程，調(diào)控有機(jī)質(zhì)和營養(yǎng)元素的分解和轉(zhuǎn)化，提高植物生長所需養(yǎng)分元素的可利用性，在SOC消耗與固定等轉(zhuǎn)化過程中發(fā)揮著關(guān)鍵性作用[5.6]。土壤碳庫承擔(dān)著重要的碳匯作用，研究土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量和土壤碳循環(huán)，對干旱區(qū)綠洲生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】干旱地區(qū)占全球陸地總面積 45.36% ，是與全球變化密切相關(guān)的生態(tài)系統(tǒng)之一[7]?；哪脖幌∈?，土壤鹽堿度高，養(yǎng)分貧瘠，土壤微生物群落的多樣性普遍較低[8.9]?；哪畡t具有一定共性：植被稀疏、極度干燥、物理結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、土壤鹽堿度高以及營養(yǎng)貧瘠[10]。綠洲通過利用地下水或內(nèi)陸河流的水資源而形成，是荒漠地區(qū)的重要土地類型[10-1]。西北干旱區(qū)流域的水土開發(fā)使得流域下部的荒漠覆被土地轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯ぞG洲，直接導(dǎo)致土地利用和覆蓋的急劇變化[12]。荒漠開墾成綠洲農(nóng)田將對干旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生強(qiáng)烈的影響。由于在干旱區(qū)農(nóng)業(yè)中密集種植和農(nóng)業(yè)管理措施，植被類型、根系生物量、土壤養(yǎng)分和含水量均會(huì)發(fā)生劇烈改變，不可避免地會(huì)影響土壤微生物特征和功能，進(jìn)而影響到土壤有機(jī)碳存儲(chǔ)與消耗特征[13]。當(dāng)前相關(guān)研究更多地聚焦在土壤肥沃的森林、草原、濕地等生態(tài)系統(tǒng)，其開發(fā)與開墾行為往往導(dǎo)致土壤質(zhì)量下降[14-17]。【本研究切入點(diǎn)】盡管現(xiàn)階段已有研究表明[18]，土壤有機(jī)碳在荒漠開墾為農(nóng)田的過程中的積累趨勢有待于長期試驗(yàn)并結(jié)合微生物群落變化與相應(yīng)機(jī)制進(jìn)行驗(yàn)證和解析?；夷潦俏覈鞅备珊祬^(qū)綠洲灌區(qū)重要的農(nóng)業(yè)土壤和后備耕地資源。特別是新疆灰漠土面積約為 178.95×10⁴hm² ，主要分布在新疆重要的糧、棉、油生產(chǎn)基地-天山北麓的山前平原洪積扇的中部與中下部，綠洲農(nóng)田的開墾大多在原始灰漠土上進(jìn)行。由于地處干旱半干旱區(qū)，土壤有機(jī)質(zhì)缺乏、板結(jié)、有效肥力低。生產(chǎn)實(shí)踐證明，灰漠土雖屬低產(chǎn)土壤，但增產(chǎn)潛力很大，需加速其改良和培肥[19]?！緮M解決的關(guān)鍵問題】利用分布于準(zhǔn)噶爾盆地南緣的灰漠土，以中國科學(xué)院阜康荒漠生態(tài)系統(tǒng)國家野外觀測研究站的長期定位試驗(yàn)為平臺(tái)（1990年開始至今），選擇11種管理模式：不施肥（CK）、單施化肥（PK、NK、NP、NPK、 N₂P₂、N₂P₂K ），化肥配施秸稈（NPKR，NPKR₂ N₂P₂R₃ ）和化肥配施概肥（NPKM），與同一毗鄰原生荒漠土壤進(jìn)行比較，研究荒漠開墾過程中土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量和微生物群落特征及其兩者的聯(lián)系，為干旱區(qū)綠洲生態(tài)系統(tǒng)研究提供依據(jù)。

材料與方法

1.1 材料

1. 1. 1 研究區(qū)概況

研究區(qū)屬于典型的溫帶大陸性氣候，多年平均降水量 164mm ，而蒸發(fā)量 1 000mm^[20] 。土壤類型為灰漠土，系統(tǒng)分類名稱為鈣積正常干旱土（Calci-OrthicAridosols），土壤質(zhì)地為粉砂壤土，0～20cm 土層粘粒、粉粒、砂粒含量分別為7.6% 69.7% 與 22.7% [21]。中國科學(xué)院阜康荒漠生態(tài)系統(tǒng)國家野外觀測研究站的土壤養(yǎng)分定位試驗(yàn)小區(qū)（ ?44^°17^′N，87^°56^′E ，海拔 461m 的長期定位試驗(yàn)始于1990年，包括11個(gè)處理，共48個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū) 33m² ，采用冬小麥種植，每年9月播種，翌年6月底7月收獲。除了施肥，所有農(nóng)田管理措施均與當(dāng)?shù)毓芾泶胧┍３忠恢?。選擇11種施肥處理為不施肥（CK）、單施化肥（PK、NK、NP、NPK、 N₂P₂，N₂P₂K） ，化肥配施秸稈（NPKR，NPKR₂ N₂P₂R₃ ）和化肥配施概肥（NPKM），每個(gè)處理各3個(gè)重復(fù)（共33個(gè)小區(qū)）。 _N，P，K 肥分別選用 CO（NH₂）₂，Ca（H₂PO₄）₂ 和 K₂SO₄ 。 N 肥每年分2次施人，分別作為基肥與追肥，各為 50% ，P肥、K肥均作為基肥一次性施入。PK處理的化肥用量為年施尿素 P₂O₅75kg/hm² ， K₂O60kg/ hm² 。在各個(gè)處理中，N代表年施尿素 N150kg/ hm² ，P代表年施 P₂O₅75kg/hm² ，K代表年施 K₂O 60kg/hm² 。在施入相應(yīng)無機(jī)肥的基礎(chǔ)上，NPKR與 NPKR₂ 處理分別將150和 300kg/hm² 的冬小麥秸稈于播種前還田施入， N₂P₂R₃ 處理將上年該處理小區(qū)秸稈總量 70% 還田施入，NPKM處理將150kg/hm² 概肥于播種前施入。

1. 1. 2 樣方調(diào)查與土壤樣品采集

2020年6月下旬（冬小麥?zhǔn)崭詈螅﹂L期施肥試驗(yàn)中11個(gè)處理進(jìn)行土壤樣品采集，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取5個(gè)采樣點(diǎn)。采集 0～20cm 耕層土壤樣品。每一小區(qū)的土樣組成混合代表樣。

原生荒漠的植物群落由灌木和草本植物組成，主要以怪柳科和藜科為主。植株分布不均勻[22]。因此，研究將裸土、灌木植被覆蓋土壤和草本植被覆蓋土壤設(shè)定為原生荒漠的3種樣本類型。在原生荒漠隨機(jī)設(shè)置9個(gè) 10m×10m 的大樣方，隨機(jī)選擇每個(gè)大樣方4個(gè) 1m×1m 的小樣方進(jìn)行植被覆蓋樣方調(diào)查[23]。在3種荒漠覆被類型中分別設(shè)置3個(gè)采樣點(diǎn)。

將采集的土壤樣品裝入無菌袋，并置于保鮮箱中，運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，土樣立即過孔徑為 2mm 的篩子，去除植物根系、石塊等雜物后，分成2份，1份用于土壤理化性質(zhì)與養(yǎng)分的測定[24]，另1份保存在 4^°C 的恒溫冰箱中，用于熒光實(shí)時(shí)定量PCR分析（引物表）測定土壤微生物群落豐度。

1.2 方法

采用天根生化科技有限公司的試劑盒，稱取 0.25g 土壤樣品，按試劑盒規(guī)定的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行土壤樣品基因組DNA的提取。參照宋亞娜等[25]所報(bào)道的方法，得到上述各微生物分子標(biāo)靶基因的重組質(zhì)粒，將質(zhì)粒標(biāo)準(zhǔn)品從 10¹～10⁵ 進(jìn)行10倍梯度稀釋，每個(gè)梯度取 2uL 做模板建立標(biāo)準(zhǔn)曲線。每個(gè)樣品3次重復(fù)。采用AppliedBiosystems的ABI7500熒光定量PCR儀進(jìn)行分析，程序： 95°C ，30秒;40個(gè)PCR循環(huán) （95°C，5s 60^°C ，40s（收集熒光））。擴(kuò)增反應(yīng)結(jié)束后，按（ 95°C ，10 s; 60% ，60 s; 95°C ，15s）;并從 60% 緩慢加熱到 99°C （儀器自動(dòng)進(jìn)行-RampRat為0.05^°C/s ）。表1

1.3 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)植被樣方調(diào)查結(jié)果，荒漠裸地、草本和灌木覆被下的土壤面積占比分別為 55% 、 30% 和15% 。可得到毗鄰荒漠各項(xiàng)測定指標(biāo)的加權(quán)平均值。

所有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析均在R4.1.1軟件中進(jìn)行，采用t-test檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的差異顯著性，采用Pearson相關(guān)系數(shù)分析指標(biāo)間的相關(guān)關(guān)系。

2 結(jié)果與分析

2.1 開墾和施肥對土壤理化性質(zhì)與有機(jī)碳儲(chǔ)量的影響

研究表明，相比于毗鄰荒漠，開墾和施肥使得土壤容重、TN、TP均顯著增加（ Plt;0.05 ）， pH 值和電導(dǎo)率顯著降低（ ^′lt;0.05 。

相比于毗鄰荒漠，開墾和長期施肥后的灰漠土土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量顯著增加， N₂P₂K，NPKR₂ 、N₂P₂R₃ 和NPKM4種施肥方式下土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量增加幅度顯著高于其他施肥方式，PK、NP、NPK，N₂P₂ 和NPKR施肥方式下土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量的增加幅度為 39.7%.48.1%.39.1%.44.6% 和39.5% ，高于NK和CK處理的相應(yīng)增幅（分別為19.2% 與 19.8% ）。圖1

2.2 開墾和施肥對土壤微生物群落特征的影響

研究表明，開墾與長期施肥對灰漠土土壤微生物豐度有顯著影響。與毗鄰荒漠相比，開墾和長期施肥后的灰漠土土壤細(xì)菌、古菌和真菌的豐度均顯著增加（ Plt;0.05 ），在不同的施肥方式中， N₂P₂K，N₂P₂R₃ 和NPKM3種施肥方式的提升幅度較大，NPKM的提升幅度最大。NK、PK和不施肥的CK處理下古菌和真菌豐度相比于毗鄰荒漠的增加幅度均顯著低于其他施肥方式；NK和PK施肥方式下細(xì)菌豐度相比于毗鄰荒漠顯著降低。

與毗鄰荒漠相比，開墾和長期施肥后灰漠土固氮菌群豐度顯著增加（ Plt;0.05 ），在不同的施肥方式中， N₂P₂K，N₂P₂R₃ 和NPKM3種施肥方式的提升幅度較大，NPKM的提升幅度最大，NK、PK和CK處理下提升幅度均顯著小于其它施肥方式。 NP、N₂P₂、N₂P₂K、N₂P₂R₃ 和NPKM施肥處理下灰漠土AOB豐度相比于毗鄰荒漠顯著增加，CK，NK，PK，NPKR和 NPKR₂ 處理下AOB豐度相比于毗鄰荒漠顯著降低。除NPK， NPKR₂ 和N₂P₂R₃ 以外的施肥處理顯著降低了灰漠土土壤AOA豐度，NPK施肥處理顯著提高了土壤AOA豐度。圖2＼～3

注：D，原生荒漠土壤;EC，電導(dǎo)率;TN，土壤全氮;TP，土壤全磷;SOC，土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量 Notes：Datieil；luilaln；lalsus；Ola 注：D，原生荒漠土壤;B，荒漠裸地;G，草本植物覆蓋下的土壤;S，灌木覆蓋下的土壤，下同 Notes：D，nativedesertsoil；B，desertbareland；G，soilunderherbaceouscover;S，soilundershrubcover，thesameasbelo

開墾和長期施肥對灰漠土土壤微生物群落結(jié)構(gòu)也有顯著影響。與毗鄰荒漠相比，開墾和長期施肥使得真菌/細(xì)菌、細(xì)菌/古菌、真菌/古菌的比例顯著提升，缺N或P的施肥處理（NK、PK）下真菌/細(xì)菌比例提升幅度最大，NPKM施肥處理下細(xì)菌/古菌、真菌/古菌比例提升幅度最大。

而在毗鄰荒漠中，相比于無植被覆蓋的裸地，植被覆蓋下的土壤真菌/細(xì)菌、真菌/古菌的比例顯著降低，細(xì)菌/古菌的比例顯著提高，灌木覆蓋下的土壤真菌/細(xì)菌比例降低幅度最大，細(xì)菌/古菌的提高幅度也最大。表2，圖4

注：D，原生荒漠土壤;A，缺N或P的施肥方式（NK、PK）;C：單施化肥（除NK和PK以外）;E：化肥配施秸稈 Notes：D，natiedsertl；AerilizatioedlacigN（NK，PK）；Cigleapplatioofcalrtiler（tKad 'K）；E：chemical fertilizercombinedwithstraw

Fig. 4 Changes of desert reclamation and fertilization on soil microbial community structure

開墾與長期施肥也顯著影響了土壤AOA/AOB的比例。與毗鄰荒漠相比，CK、NK和PK處理下AOA/AOB比例顯著提升， NP、N₂P₂、N₂P₂K 1N₂P₂R₃ 和NPKM施肥處理下AOA/AOB比例顯著降低。圖5

2.3 相關(guān)性對比

研究表明，土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量與細(xì)菌和古菌豐度均呈顯著正相關(guān)，在3種氮循環(huán)相關(guān)功能菌群中，土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量與固氮菌豐度呈顯著正相關(guān)關(guān)系。表3

注：D，原生荒漠土壤;B，荒漠裸地;G，草本植物覆蓋下的土 壤;S，灌木覆蓋下的土壤 Notes：D，nativedesert soil；B，desertbareland；G，soil under herbaceous cover；S，soil under shrub cover

圖5荒漠開墾與施肥下土壤AOA/AOB比例的變化

3討論

3.1 荒漠開墾與施肥對王壤有機(jī)碳儲(chǔ)量的影響

研究中開墾與長期施肥提高了灰漠土土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量， N₂P₂K，NPKR₂，N₂P₂R₃ 和 NPKM的施肥方式下對提高土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量的幫助最大，尤其是配施了較大量的高碳氮比冬小麥秸稈的N₂P₂R₃ 。在水熱條件相對較好，土地較肥沃的森林、草原、濕地等生態(tài)系統(tǒng)，由于減少了植物向土壤的有機(jī)質(zhì)輸人，開墾和長期施肥并不能明顯提高土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量，甚至常常會(huì)造成有機(jī)碳儲(chǔ)量的降低[14，15]。研究設(shè)在干旱荒漠區(qū)植被稀疏，土壤養(yǎng)分貧瘠，灰漠土土壤的有機(jī)碳本底值很低，而且缺乏外源有機(jī)質(zhì)輸入，經(jīng)過開墾后，作物密集種植和灌溉、施肥（尤其是氮肥）等管理措施形成了較高的初級生產(chǎn)力，通過凋落物、根分泌物及作物殘茬，向土壤輸人大量的外源有機(jī)質(zhì)，最終使得剖面土壤有機(jī)碳（SOC）得以積累[26-28]。另一方面，研究中未開墾毗鄰荒漠中，灌木覆蓋下的土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量顯著高于草本植物覆蓋下的土壤和裸地，也表明了植被提供的初級生產(chǎn)力（例如凋落物，根系分泌物等）對于土壤有機(jī)碳匯形成的重要性。研究結(jié)果表明，植物的種植帶來的外源有機(jī)質(zhì)輸入，更有利于干旱區(qū)土壤有機(jī)碳含量和儲(chǔ)量的提升。

3.2 荒漠開墾與施肥對土壤微生物群落的影響

研究中，開墾和長期施肥同時(shí)顯著增加了土壤細(xì)菌、古菌和真菌的豐度。在多種施肥方式中，在缺N或P的NK和PK施肥處理下，土壤細(xì)菌、古菌和真菌的豐度提升幅度最小，而能提供大量的 _N，P 的 N₂P₂K，N₂P₂R₃ 和NPKM3種施肥方式（尤其是NPKM）則最大幅度地增加了土壤細(xì)菌、古菌和真菌的豐度，表明了 _N，P 元素對于干旱區(qū)土壤微生物的重要性。

在水熱條件較好，土地較肥沃的森林、草原、濕地等生態(tài)系統(tǒng)，開墾與長期施肥可能導(dǎo)致土壤pH 值降低，有機(jī)碳儲(chǔ)量減少，土壤板結(jié)，使得土壤微生物群落多樣性下降[16.17]。而在干旱區(qū)，土壤原本的理化條件比較惡劣， pH 值偏高，鹽堿度較高， _N，P 含量低，有機(jī)碳儲(chǔ)量的基礎(chǔ)值低，通過開墾與長期施肥，土壤的 pH 值和鹽分含量降低，N、P和外源有機(jī)質(zhì)輸入增加，土壤理化條件得到改善，因此微生物豐度得以大幅增加。

開墾與長期施肥還顯著增加了灰漠土表層土攘固氮菌的豐度，尤其是 N₂P₂K，N₂P₂R₃ 和NPKM3種施肥方式。而在水熱條件較好，土地較肥沃的森林和草原生態(tài)系統(tǒng)中，基礎(chǔ)固氮菌豐度較高，土壤N含量也較高，施加N肥會(huì)降低土壤系統(tǒng)對于固氮菌的需求，也可能導(dǎo)致土壤酸化，使得固氮菌豐度降低[26]，而干旱區(qū)土壤中固氮菌豐度和N含量的基礎(chǔ)值均很低， pH 值偏高，施加氮肥改善了王壤理化條件，提高了固氮菌的豐度。

3.3 王壤有機(jī)碳儲(chǔ)量與微生物群落變化間的聯(lián)系

研究中土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量與細(xì)菌、古菌和真菌豐度均表現(xiàn)出很強(qiáng)的正相關(guān)性，植物殘?bào)w進(jìn)入土壤后，需要通過微生物的續(xù)埋效應(yīng)轉(zhuǎn)化為土壤的有機(jī)碳儲(chǔ)量[29]，土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量的增加提升了土壤質(zhì)量，改善了微生物的生存環(huán)境，從而反過來提高了微生物豐度。

細(xì)菌通常可以在營養(yǎng)豐富的區(qū)域快速生長[30]，而真菌具有更高的碳利用效率，并且比細(xì)菌需要更少的氮，在寡營養(yǎng)環(huán)境中也能相對細(xì)菌維持更好的生長狀況[31，32]。微生物群落中真菌比例的增加有助于土壤碳儲(chǔ)量的增加[33，34] 。

在長期試驗(yàn)樣地種植的冬小麥碳氮比較高，開墾與長期施肥后真菌豐度的增長幅度最大，真菌的比例增加。同時(shí)，真菌在微生物群落中比例的增加正反饋?zhàn)饔糜诙←湚報(bào)w的分解，而高碳氮比的真菌殘?bào)w本身也有利于土壤有機(jī)質(zhì)的累積，進(jìn)而形成冬小麥-真菌-土壤碳庫的良性循環(huán)。

此外，研究中，土壤固氮菌豐度也表現(xiàn)出與有機(jī)碳儲(chǔ)量顯著的正相關(guān)關(guān)系，土壤碳氮循環(huán)之間的緊密聯(lián)系。由于微生物對碳氮的同化同步進(jìn)行，碳素為微生物提供能源和碳源，充足的有機(jī)碳源能促進(jìn)缺氮的環(huán)境下固氮菌的自生固氮[35]

4結(jié)論

4.1灰漠土在開墾后具有較強(qiáng)的碳匯潛力。開墾和長期施肥顯著增加了土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量。植被以及作物種植帶來的外源有機(jī)質(zhì)輸人是土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量增加的主要因素?；逝涫┙斩捥幚恚?N₂P₂R₃ ）具有土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量的最大增幅。

4.2開墾和長期施肥顯著增加了土壤細(xì)菌、古菌和真菌的豐度，也顯著增加了固氮菌的豐度。相比于其他施肥方式，單施化肥（ N₂P₂K ）和配施有機(jī)肥（ N₂P₂R₃ 和NPKM）模式在提升土壤微生物豐度上有更佳的效果，其中配施概肥（NPKM）對微生物豐度的提升最大， _N，P 肥對于干旱區(qū)土壤微生物的重要性。

4.3開墾和長期施肥顯著改變了灰漠土土壤微生物群落結(jié)構(gòu)。相比于細(xì)菌和古菌豐度的增加，王壤真菌豐度則有更高的增幅，進(jìn)而提高了真菌在微生物群落中的比例。同時(shí)，土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量與各個(gè)微生物豐度具有正相關(guān)關(guān)系，尤其是與細(xì)菌、古菌及固氮菌豐度呈顯著正相關(guān)關(guān)系。

參考文獻(xiàn)（References）

[1]Hari M，TyagiB.Terrestrial carboncycle：tipping edge of climate changebetween the atmosphere and biosphere ecosystems[J]. Enwironmental Science：Atmospheres，2022，2（5）：867-890.

[2]楊元合，石岳，孫文娟，等.中國及全球陸地生態(tài)系統(tǒng)碳源 匯特征及其對碳中和的貢獻(xiàn)［J]：中國科學(xué)：生命科學(xué)， 2022，52（4）：534-574. YANGYuanhe，SHIYue，SUNWenjuan，etal.Terrestrial carbonsinksinChinaandaround theworldand theircontribution to carbonneutrality[J].Scientia Sinica（Vitae），2022，52（4）： 534-574.

[3]CrowtherTW，vandenHoogenJ，WanJ，etal.Theglobal soil community and its influence on biogeochemistry[J].Science， 2019，365（6455）：772-781.

[4]GuillaumeT，MakowskiD，LibohovaZ，etal．Soil organic carbon saturation in cropland-grassland systems：storage potential and soilquality[J].Geoderma，2022，406：115529.

[5］周正虎，劉琳，侯磊.土壤有機(jī)碳的穩(wěn)定和形成：機(jī)制和模 型[J].林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2022，44（10）：11-22. ZHOU Zhenghu，LIULin，HOU Lei.Soil organic carbon stabilizationand formation：mechanismand model[J].Journal ofBeijingForestryUniversity，2022，44（10）：11-22.

[6]MalikAA，MartinyJBH，BrodieEL，etal.Definingtraitbased microbial strategies with consequences for soil carbon cycling under climate change[J]. The ISME Jourmal，2020，14 （20 （1）：1-9 ：

[7]Lal R. Carbon cycling in global drylands[J]. Current Climate Change Reports，2019， 5（3）：221-232 ：

[8]Liu J， Wang C K，Guo Z Y，et al. The effects of climate on soil microbial diversity shift after intensive agriculture in arid and semiarid regions[J].Science of the Total Environment，2022，821： 153075.

[9]Neilson JW， Quade J， Ortiz M，etal.Life at the hyperarid margin： novel bacterial diversityin arid soils of the Atacama desert， Chile[J]. Extremophiles，2012，16（3）： 553 -566.

[10]Koberl M，Muller H，Ramadan EM，et al.Desert farming benefits from microbial potential inaridsoilsand promotes diversity and plant health[J].PLoS One，2011，6（9）：e24452.

[11]LiXY，XiaoDN，HeXY，et al.Factors associated with farmland area changes in arid regions： a case study of the Shiyang river basin，Northwestern China[J]. Frontiers in Ecology and the Environment，2007，5（3）：139-144.

[12]Wang T， Xue X， Zhou L，et al. Combating aeolian desertificationinNorthern China[J].LandDegradationamp;Development， 2015，26（2）：118-132.

[13]Brockett BFT，PrescottCE，Grayston SJ. Soil moisture is the major factor influencing microbial communitystructure and enzyme activities across seven biogeoclimatic zones in western Canada [J].Soil Biology and Biochemistry，2012， 44（1）：9-20

［14］遲美靜．黑土開墾種稻土壤團(tuán)聚體及其組分有機(jī)碳的變化 特征［D]．沈陽：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2019. CHI Meijing. Change characteristics of organic carbon in soil aggregatesandaggregate fractionsofreclamation forrice in Mollisol [D]. Shenyang： Shenyang Agricultural University， 2019.

[15] Labeda D， Kondras M .Influence offorestmanagementonsoil organic carbon stocks[J]． Soil Science Annual，202O：165- 173.

[16］黃科朝，沈育伊，徐廣平，等．墾殖對桂林會(huì)仙喀斯特濕地 土壤養(yǎng)分與微生物活性的影響[J].環(huán)境科學(xué)，2018，39（4）： 1813 -1823. HUANG Kechao，SHEN Yuyi， XU Guangping，et al.Effects of reclamation on soil nutrients and microbial activities in the Huixian Karst wetland in Guilin[J]. Environmental Science，2018，39 （4）： 1813 -1823.

[17]HeXY，SuYR，LiangYM，et al.Land reclamation and short-term cultivation change soil microbial communities and bacterial metabolicprofiles[J]．Journal of the ScienceofFood and Agriculture，2012，92（5） ： 1103-1111.

[18]Li C H，Li Y，Ma J，et al.Microbial community variation and its relationship with soil carbon accumulation during long - term oasis formation[J]. Appied Soil Ecology，2021，168：104126.

[19]Wang Z Q.To afforest the desert with the technology of peat composed of rotten mosses and the sustainable development of the oases[J]． Science in China Series D：Earth Sciences，2002，45 （1）：87 -90.

[20］李彥，許皓．梭梭對降水的響應(yīng)與適應(yīng)機(jī)制——生理、個(gè)體 與群落水平碳水平衡的整合研究[J]．干旱區(qū)地理，2008，31 （3）： 313-323. LIYan，XUHao.WaterandcarbonbalancesofHaloxylonammodendron：intergated study at physiological，plant Abd community level[J]. Arid Land Geography，2008，31（3）：313-323.

[21］李晨華，李彥，唐立松，等．鹽化灰漠土開墾前后碳存貯與 碳釋放的分層特征[J]．干旱區(qū)研究，2010，27（3）：385- 391. LI Chenhua，LI Yan，TANG Lisong，etal. Layered characters of organic carbon storage and release in salinized gray desert soil before and after reclamation[J]．Arid Zone Research，2010，27 （3）：385-391.

[22]ZhuH，Zhao CY，LiJ，etal．Analysis of impact factors on scrubland soil respiration in the southern Gurbantunggut Desert， central Asia[J].Environmental Geology，2008，54（7）：1403- 1409.

[23]LiC H，Li Y， Tang L S. Soil organic carbon stock and carbon efflux in deep soils of desert and oasis[J].Environmental Earth Sciences，2010，60（3）： 549-557.

[24］魯如坤．土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M]．：中國農(nóng)業(yè)科學(xué) 技術(shù)出版社，2000. LURukun.Methods for agrochemical analysis of soils[M].Beijing：China Agricultural Science and Technology Press，2000.

［25］宋亞娜，陳在杰，林智敏．水稻生育期內(nèi)紅壤稻田氨氧化 微生物數(shù)量和硝化勢的變化[J]．中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2010， 18（5）： 954 -958. SONG Yana，CHEN Zaijie，LIN Zhimin．Abundance of ammonia-oxidizer and potential nitrification rate of quaternary red - clay paddy soil during rice growth[J]. Chinese Journal of EcoAgriculture，2010，18（5）： 954-958.

[26]Russell A E，Cambardela C A，Laird DA，et al. Nitrogen fertilizerefffects on soil carbon balancesin midwestern U.S.agricultural systems[J].Ecological Applications，2009，19（5）： 1102 - 1113.

[27]Lugato E，Berti A，Giardini L.Soil organic carbon（SOC）dynamics with and without residue incorporation in relation to different nitrogen fertilization rates[J].Geoderma，2006，135：135- 321.

[28］張玉，吳福忠，艾靈，等．凋落物輸入對土壤可溶性有機(jī)碳 的影響[J/OL]．生態(tài)學(xué)雜志，2023（2023-04－10）. ZHANG Yu，WUFuzhong，AI Ling，etal.Liter input ffecton dissolved organic carbon in soils[J/OL].Chinese Journal of Ecology，2023（2023-04-10）.

[29]Liang C，Schimel JP，Jastrow JD.The importance of anabolism in microbial control over soil carbon storage[J]. Nature Microbiology，2017，2：17105.

[30]Chapin F SIII，MatsonPA，Vitousek PM. Principles of TerrestrialEcosystem Ecology[M].New York：NYSpringer New York，2011

[31]Fierer N，Grandy AS，SixJ，etal. Searching for unifying principlesinsoil ecology[J].SoilBiologyand Biochemistry，2009， 41（11）：2249-2256.

[32]Strickland MS，RouskJ.Considering fungal：bacterial dominancein soils-Methods，controls，and ecosystem implications [J]．Soil Biology and Biochemistry，2010，42（9）：1385- 1395.

[33]BaileyVL，SmithJL，BoltonH.Fungal-to-bacterial ratios insoilsinvestigated forenhanced C sequestration[J].Soil BiologyandBiochemistry，2002，34（7）：997-1007.

[34]SixJ，F(xiàn)reySD，ThietRK，etal.Bacterial and fungalcontributions to carbon sequestration in agroecosystems[J]. Soil Science SocietyofAmericaJournal，2006， 70（2）：555-569 ！

[35]FanFL，Yin C，TangYJ，etal.Probing potential microbial coupling of carbon and nitrogen cyclingduring decomposition of maize residue by ¹³C-DNA-SIP[J] .Soil Biology and Biochemistry，2014，70：12-21.

Abstract：【Objective】To study the effects of reclamation and long-term fertilization on soil organic carbon（SOC） storage and microbial community characteristics （microbial abundance and community structure） in desert soils.【Methods】Taking the long -term positioning experiment of Fukang Desert Ecological Station of Chinese Academy of Sciences as the platform，1l management modes were selected：no fertilization（CK [a]），single application of chemical fertilizer（PK［b]，NK[c]，NP[d]，NPK[e]， N₂P₂?f? ， N₂P₂K [g]），chemical fertilizer with straw（NPKR[h]， NPKR₂ [i]， N₂P₂R₃[j] ） and chemical fertilizer with manure（NPKM [k]）. They were compared with the adjacent native desert soil by collecting 0-20 cm soil layer samples，and thenthe characteristicsof soil organic carbon storageand microbial community in the process of desert reclamation and the relationship between them were analyzed.【Results】 When reclaimed and long - term fertilized soils to adjacent desert soils were compared，reclamation and fertilization significantly increased soil organic carbon storage.Inaddition，the abundance of soil bacteria，fungi，archaea，and nitrogen-fixing microorganisms was substantially increased，with the following order of enhancement： fungi gt; bacteria gt; archaea. Specifically，treatments g， j ，and k showed higher increases in both soil organic carbon storage and microbial abundance.【Conclusion】Desert reclamation and fertilization，through reducing soil pHand salinity， increasing the input of exogenous organic mater and nutrients，have increased the storage of soil organic carbon and the abundance of microorganisms，and changed the structure of the microbial community. The positive effect of vegetation on the formation of soil organic carbon sinks inarid areas，and the importance of chemical fertilizers （especiallyNandP）combined with organic fertilizers for soil organic carbon storage and microbial abundance in arid regions.

Key words：desert; oasis；organic carbon storage；soil microorganisms