东北地理所揭示碱化草地多途径利用对土壤质量的影响

土壤是最重要的自然资源之一，是人类赖以生存和发展的物质基础，其质量好坏直接关系到区域生态安全和社会经济的可持续发展。土地利用和管理对土壤中众多的生态过程都具有非常重要的影响，往往决定着土壤质量变化的程度和方向。作为一种极为敏感和脆弱的土壤资源，盐碱土受土地利用方式的影响远高于其它土壤类型。因此，研究不同土地利用方式对盐碱土土壤质量的影响，对于科学管理和利用土壤资源，优化土地利用方式，促进农牧业的可持续发展具有重要意义。

为此，中国科学院东北地理与农业生态研究所草地农牧业学科组以长岭草地农牧生态研究站的土地多途径利用长期实验为研究平台，分析了五种短期土地利用方式（耕地、人工苜蓿地、补播羊草地、补播羊草割草地和自然恢复草地）对松嫩碱化草地土壤质量的影响。结果表明，各土地利用方式下，土壤有机碳主要以极不稳定有机碳组分为主，其占总有机碳的比例均超过40%。草地恢复提高了土壤中活性有机碳组分的含量和土壤酶的活性。与玉米地相比，苜蓿地、羊草割草地、羊草地和自然恢复草地中0~20cm土层土壤活性碳的几何平均数分别提高了37.00%、22.00%、13.00%和30.00%；而土壤酶活性的几何平均数分别提高了69.27%、46.35%、50.00%和56.77%。

进一步的研究表明，松嫩碱化草地土壤质量评价的最小数据集中包括蔗糖酶活性、N:P、可溶性有机碳含量和不稳定有机碳含量4个土壤指标。4个土壤质量指数均能准确地反应出土地利用方式对土壤质量的影响，但由于SQI-NLWA在不同土地利用方式间的差异更明显，变异性更大，能更敏感地反映出土地管理措施的影响，因此更适合研究区内土壤质量的评价。苜蓿地、羊草地和自然恢复草地中土壤质量指数均较高，表明草地恢复显著改善了研究区内的土壤质量。

上述研究工作得到了国家自然科学基金和黑土重点实验室开放基金项目的资助，相关研究成果发表在农学和生态学领域国际期刊Agriculture, Ecosystems and Environment、Science of The Total Environment 和Ecological Indicators 上。东北地理所工程师禹朴家为论文的第一作者。

论文信息：

1. Yu Pujia, Liu Shiwei, Zhang Liang, Li Qiang, Zhou Daowei. Selecting the minimum data set and quantitative soil quality indexing of Alkali soils under different land uses in northeastern China. Science of the Total Environment, 2018, 616-617: 564-571. 

2. Yu Pujia, Liu Shiwei, Yang Hongtao, Fan Gaohua, Zhou Daowei. Short-term land use conversions influence the profile distribution of soil salinity and sodicity in northeastern China. Ecological Indicators, 2018, 88: 79-87.  

3. Yu Pujia, Liu Shiwei, Han Kexin, Guan Shengchao, Zhou Daowei. Conversion of cropland to forage land and grassland increases soil labile carbon and enzyme activities in northeastern China. Agriculture, Ecosystems and Environment, 2017, 245: 83-91.  

4. Yu Pujia, Han Kexin, Li Qiang, Zhou Daowei. Soil orgnaic cabron fractions are affected by differnet land uses in an agro-pastoral transitional zone in Northeast China. Ecological Indicators, 2017, 73: 331-337. 

图：不同土地利用方式下的土壤质量指数