土壤有機碳 (SOC) 的固持對于農(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)開發(fā)一般會被認(rèn)為對土壤質(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。

　　荒漠開墾為農(nóng)田形成陸地表面對比最為強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，對深層土壤尤其如此。中國科學(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——灰漠土為研究對象，在灰漠土開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展。

　　對灰漠土開墾16年后的常規(guī)施肥棉田的研究表明：開墾雖然導(dǎo)致表層土壤碳庫流失，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。

　　對中國科學(xué)院阜康荒漠生態(tài)站長期定位實驗（種植冬小麥）的研究表明：20年的開墾與施肥增加了整個剖面土壤大團聚體及其結(jié)合碳，同時增加了表層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碳的向下運移對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。

　　采用高通量測序技術(shù)對土壤微生物群落分析的結(jié)果表明：長期施肥對整個土壤剖面( 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。