自20世紀中期以來(lái)，植樹(shù)造林使全球人工林面積增加了約一百零五萬(wàn)平方千米。中國北方農牧交錯帶是繼北方草原之后的第二大生態(tài)安全屏障，屬于典型的生態(tài)脆弱帶。農牧交錯帶長(cháng)時(shí)間大范圍的人工林培植，為客觀(guān)認識區域尺度上人工林土壤理化性質(zhì)的空間分布格局及其與樹(shù)種類(lèi)型的關(guān)系提供了理想的研究場(chǎng)所。

目前研究證實(shí)，人工林生態(tài)系統建立使中國北方農牧交錯帶重點(diǎn)區域生態(tài)治理進(jìn)程明顯加快，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量呈現穩中向好的趨勢，但在部分區域出現了土壤干旱化、土壤碳流失和土壤侵蝕加劇的問(wèn)題。這些區域內人工林死亡與土壤地球化學(xué)循環(huán)過(guò)程導致的土壤理化性質(zhì)變化密切相關(guān)，因此，研究人工林土壤理化性質(zhì)的變化，對于深入認識土壤環(huán)境對人工林正常生產(chǎn)、穩定維持以及生態(tài)效益發(fā)揮等具有重要的現實(shí)意義。

中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院李玉霖研究員團隊以北方農牧交錯帶人工林（圖1）為研究對象，通過(guò)野外調查和室內分析，在區域尺度上探討了人工林土壤理化性質(zhì)的空間分布格局，并結合氣候因子和樹(shù)種特征，闡述了喬木林和灌木林土壤理化性質(zhì)差異以及人工林土壤理化性質(zhì)隨氣候梯度的變化規律。

研究結果表明，農牧交錯帶人工林土壤整體呈弱堿性，電導率153.55±3.02　μS·cm^－1、土壤容重0.53～2.28　g·cm^－3、土壤含水量12.54％±0.62％，土壤全碳和全氮含量分別為13.74±0.61　g·kg^－1和0.88±0.05　g·kg^－1。農牧交錯帶人工林土壤自西向東酸性增強、容重下降、含水量增加、全碳含量下降、全氮含量增加。在氣候梯度上，人工林土壤pH值、電導率、容重與降水量顯著(zhù)負相關(guān)，而土壤含水量、全碳和全氮含量與年降水量顯著(zhù)正相關(guān)；人工林土壤全碳和全氮含量與年均氣溫和干燥度指數均顯著(zhù)負相關(guān)。區域尺度上，喬木林土壤pH值顯著(zhù)低于灌木林土壤，灌木林土壤全碳和全氮含量均高于喬木林（圖2）。

該成果以“北方農牧交錯帶人工林土壤理化性質(zhì)分布格局”為題發(fā)表于《中國沙漠》2024年第2期。西北研究院博士研究生楊紅玲為論文第一作者，李玉霖研究員為論文通訊作者。該研究獲中國科學(xué)院A類(lèi)戰略性先導科技專(zhuān)項、甘肅省科技計劃項目和國家自然科學(xué)基金項目資助。

論文鏈接：http：／／www．desert．a(chǎn)c．cn／CN／10.7522／j．issn．1000－694X．2024.00023?　

圖1　北方農牧交錯帶人工林樣點(diǎn)分布

圖2　北方農牧交錯帶不同林型人工林土壤理化性質(zhì)差異