土壤有機(jī)碳 (SOC) 的固持對(duì)于農(nóng)業(yè)可持續(xù)與環(huán)境效應(yīng)具有雙重意義。與表層土壤相比，深層土壤體積大，碳匯潛力更高。農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)一般會(huì)被認(rèn)為對(duì)土壤質(zhì)量與環(huán)境產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)，比如SOC的損失、微生物多樣性的降低與化肥施用造成的環(huán)境污染。

　　荒漠開(kāi)墾為農(nóng)田形成陸地表面對(duì)比最為強(qiáng)烈的兩種土地利用方式。但在干旱區(qū)，這種效應(yīng)或許是正面的，對(duì)深層土壤尤其如此。中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所李晨華博士以西北干旱區(qū)典型農(nóng)業(yè)土壤——灰漠土為研究對(duì)象，在灰漠土開(kāi)墾前后的剖面土壤碳轉(zhuǎn)化與固定特征的研究方面取得新進(jìn)展。

　　對(duì)灰漠土開(kāi)墾16年后的常規(guī)施肥棉田的研究表明：開(kāi)墾雖然導(dǎo)致表層土壤碳庫(kù)流失，但由于表層以下( 0.2-2.5 m )土壤SOC含量增加，全剖面總碳庫(kù)具有明顯增加。該工作揭示了灰漠土深層土壤碳循環(huán)的重要性。相關(guān)研究成果以Soil organic carbon stock and carbon efflux in deep soils of desert and oasis 為題發(fā)表在Environmental Earth Sciences上。

　　對(duì)中國(guó)科學(xué)院阜康荒漠生態(tài)站長(zhǎng)期定位實(shí)驗(yàn)（種植冬小麥）的研究表明：20年的開(kāi)墾與施肥增加了整個(gè)剖面土壤大團(tuán)聚體及其結(jié)合碳，同時(shí)增加了表層SOC含量，化肥配施秸稈處理還增加了深層 ( 0.6-3 m ) SOC含量。粉砂與粘粒組分結(jié)合碳的維持與可溶性有機(jī)碳的向下運(yùn)移對(duì)于深層土壤碳固定具有重要意義。相關(guān)研究成果以The effects of long-term fertilization on the accumulation of organic carbon in the deep soil profile of an oasis farmland 為題發(fā)表在Plant and Soil上。

　　采用高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)土壤微生物群落分析的結(jié)果表明：長(zhǎng)期施肥對(duì)整個(gè)土壤剖面( 0-3 m )的微生物群落結(jié)構(gòu)均有顯著影響，而且處理間土壤微生物群落在深層產(chǎn)生最大分異，SOC含量是最顯著的影響因子。硝化螺菌（Nitrospira）和甲基球菌（Methylococcales）的相對(duì)豐度與剖面較高碳、氮含量密切相關(guān)。相關(guān)研究成果以Change in deep soil microbial communities due to long-term fertilization 為題發(fā)表在Soil Biology and Biochemistry上。

    該項(xiàng)研究除得到新疆生態(tài)所李彥研究員、唐立松研究員的悉心指導(dǎo)外，還得到了中科院南京土壤研究所賈仲君研究員的指導(dǎo)與幫助。