張雅柔,安慧*,劉秉儒,文志林, 吳秀芝, 李巧玲, 杜忠毓

(1.寧夏大學西北土地退化與生態(tài)恢復省部共建國家重點實驗室培育基地，西北退化生態(tài)系統(tǒng)恢復與重建教育部重點實驗室，寧夏 銀川 750021;2.寧夏大學農學院，寧夏 銀川 750021;3.鹽池縣草原實驗站，寧夏 鹽池 751506)

由于全球氣候變化和人類活動的加劇，我國各類型草地處于不同程度的退化。對于退化草地的恢復和重建，關鍵在于適當?shù)母淖儾莸氐耐寥澜Y構，提高退化草地的土壤肥力[1]。氮(nitrogen, N)和磷(phosphorus, P)是草地生態(tài)系統(tǒng)生產力的主要限制因子[2]。N沉降可以緩解土壤N含量不足的狀況，促進植物生長，增加土壤有機碳的輸入，從而影響生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)[3-4]。草地施肥通過補充土壤所需養(yǎng)分，改善土壤肥力，進而增加草地初級生產力[5]。目前，合理的N、P添加已成為保護草地資源、維護草地生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分平衡、恢復退化草地的重要管理措施。N或P添加能促進植物生長而增加植物總生物量[6-9]，而NP共同添加在草地生態(tài)系統(tǒng)表現(xiàn)出強的正協(xié)同效應[6,10]，導致草地生產力增加顯著高于N或P添加。尤其是在N沉降下，隨著N的限制作用越來越小，P的作用增大，因此開展N、P添加試驗對于研究N沉降對草地生態(tài)系統(tǒng)結構和功能的影響十分重要[6]。

土壤活性有機碳是土壤有機質中具有較高有效性的物質，對外界干擾反應敏感，能夠在土壤總有機碳變化之前反映土壤碳含量微小的變化[11]，因此成為評價土壤管理的一個重要指標。其中，土壤溶解性有機碳(dissolved organic carbon, DOC)、微生物生物量碳(microbial biomass carbon, MBC)和易氧化有機碳(easily oxidized organic carbon, EOC)對施肥的響應較快，能反映土壤微生物和土壤肥力狀況[12]。目前，關于N、P添加對土壤活性有機碳及其組分產生影響的研究諸多。其中有研究表明，N添加可提高人工林土壤微生物生物量碳和溶解性有機碳含量[13-14]；P添加可提高草地土壤微生物生物量碳含量[15]；NP共同添加可降低喀斯特地區(qū)草地土壤溶解性有機碳含量[16-17]，增加水稻(Oryzasativa)田土壤易氧化有機碳含量[18]。也有研究表明，N添加降低了溫帶典型草原土壤溶解性有機碳含量[19]；P添加降低了人工林土壤微生物生物量碳含量[20]；NP共同添加對林地土壤溶解性有機碳沒有影響[21]。總之，N或P添加以及NP共同添加對土壤活性有機碳的影響十分復雜，而且關于大氣N沉降對土壤碳庫的影響主要集中在森林和農田生態(tài)系統(tǒng)[22-23]，對北方草地生態(tài)系統(tǒng)土壤有機碳的影響研究較少[24-25]，有必要進一步研究土壤活性有機碳各組分對多種限制性養(yǎng)分(N、P)添加的響應程度和響應機制。

荒漠草原是干旱、半干旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的主體部分[26]，荒漠草原生態(tài)系統(tǒng)中植被的繁殖、發(fā)育和生長受養(yǎng)分限制較為突出，尤其是N、P等營養(yǎng)元素[6,27]。目前，荒漠草原N、P添加的相關研究主要集中在草地生產力和化學計量特征等方面[28-31]，而N、P添加對荒漠草原土壤活性有機碳影響的研究較少。因此，本研究以寧夏荒漠草原不同養(yǎng)分添加處理的土壤為研究對象，研究N、P添加對荒漠草原土壤活性有機碳含量和有效率的影響，分析N、P添加后土壤碳庫管理指數(shù)和敏感指數(shù)的變化，探討N、P添加后的土壤溶解性有機碳、微生物生物量碳和易氧化有機碳對碳庫管理指數(shù)的表征特征，以期為評估全球變化對生態(tài)脆弱區(qū)土壤碳庫的影響以及對退化荒漠草原生態(tài)系統(tǒng)的恢復提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于寧夏回族自治區(qū)鹽池縣南部(37.31′ N, 106.93′ E, 海拔1523 m)，地處鄂爾多斯臺地向黃土高原過渡地帶，是荒漠草原向典型草原的過渡地帶。氣候屬于中溫帶大陸性氣候，年均氣溫為7.6 ℃，年均無霜期為165 d。年降水量300 mm，其中70%以上降水集中在6-9月，降水年際變化率大；年蒸發(fā)量2384 mm。地帶性土壤主要以灰鈣土(淡灰鈣土)為主，非地帶性土壤主要有風沙土和草甸土等。土壤結構松散，肥力較低。土壤基本理化性狀為：pH 8.4，有機碳含量6.17 g·kg-1，全氮0.63 g·kg-1，全磷0.30 g·kg-1，全鉀14.35 g·kg-1，堿解氮36.14 mg·kg-1，有效磷4.25 mg·kg-1，速效鉀174.1 mg·kg-1。

該區(qū)植被類型有草原、沙地植被和荒漠植被，群落中常見植物種類以旱生和中旱生類型為主。荒漠草原植被主要由禾本科、菊科和豆科組成，其次為藜科、薔薇科和百合科等。其建群種主要有長芒草(Stipabungeana)、達烏里胡枝子(Lespedezadavurica)、阿爾泰狗娃花(Heteropappusaltaicus)、短翼巖黃耆(Hedysarumbrachypterum)、短花針茅(Stipabreviflora)、糙隱子草(Cleistogenessquarrosa)、砂珍棘豆(Oxytropispsamocharis)、米蒿(Artemisiadalailamae)、銀灰旋花(Convolvulusammannii)、委陵菜(Potentillachinensis)等。由于干旱少雨以及基質較差，植物生長矮小，群落層片結構不明顯，多呈單層。

1.2 研究方法

1.2.1樣地選擇及試驗設計 本試驗依托鹽池縣草原實驗站的荒漠草原野外觀測站，選擇地勢平坦的區(qū)域作為試驗樣地。養(yǎng)分添加試驗包括N、P添加處理，每種養(yǎng)分設置2個水平(添加和對照)，采用隨機區(qū)組試驗設計，共4種處理(CK、N添加、P添加和NP共同添加)，每種處理樣地面積6×6 m2，每個處理4次重復，共16個6 m×6 m的樣方(每個樣方之間設置2 m緩沖帶)。N、P添加試驗采用草地生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)物研究網(wǎng)絡(nutrient network, NutNet; http://nutnet.umn.edu)的試驗設計進行[32]：N添加[(NH2)2CO, 10 g N·m-2·yr-1]、P添加[Ca(H2PO4)2·H2O, 10 g P·m-2·yr-1]、NP共同添加(10 g N·m-2·yr-1+10 g P·m-2·yr-1)。養(yǎng)分添加試驗于2018年5月初進行施肥。選擇降水前一天將肥料均勻撒施。

1.2.2土壤樣品采集 2018年8月底在每個樣方內采用4點取樣法，按0～10 cm、10～20 cm和20～30 cm的層次，用直徑9 cm的土鉆采集土壤樣品，每個樣方內同層土壤混合均勻分為2份，1份裝入自封袋后立即低溫保存，去除枯枝和石礫，過2 mm土壤篩，用于測定土壤微生物生物量碳和溶解性有機碳；另1份帶回實驗室風干，去除枯枝和石礫后研磨，用于測定土壤有機碳和易氧化有機碳。

1.2.3土壤樣品測定 采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法[33]測定土壤有機碳含量。

土壤溶解性有機碳：取20 g鮮土于盛有100 mL蒸餾水的三角瓶中，按照5∶1的比例將水土混勻，在恒溫搖床振蕩浸提1 h(25 ℃，250 r·min-1)后離心15 min(5500 r·min-1)，取上清液過0.45 μm微孔濾膜，用總有機碳分析儀(Vario TOC, Elementar, Langenselbold, Germany)測定其含量[34]。

土壤微生物生物量碳：采用氯仿熏蒸-浸提法[20]。用0.5 mol·L-1硫酸鉀浸提經(jīng)過24 h氯仿熏蒸與未熏蒸土樣后，抽濾通過0.45 μm微孔濾膜，根據(jù)熏蒸和未熏蒸處理土壤提取液中有機碳之差除以轉換系數(shù)為微生物生物量碳含量。

MBC=FC/kC

式中:FC為熏蒸與未熏蒸土壤(對照)在培養(yǎng)期間CO2釋放量的差值；kC為轉換系數(shù)(kC=0.45)。

土壤易氧化有機碳：采用KMnO4氧化法[35]。稱取2 g風干土樣，加入333 mmol·L-1的高錳酸鉀溶液25 mL，密封振蕩1 h后離心5 min(4000 r·min-1)，同時做空白對照。將上清液與去離子水按1∶250比例稀釋，用分光光度計測定其在565 nm波長下的吸光度值，根據(jù)消耗的KMnO4量計算土壤易氧化有機碳的含量。

1.2.4數(shù)據(jù)的計算與處理 碳素有效率作為碳庫質量的敏感指示因子可以推斷碳素有效性，對評價土壤有機質和土壤肥力狀況有重要意義[35-36]。

溶解性有機碳有效率(%)=溶解性有機碳含量/土壤有機碳含量×100%
微生物生物量碳有效率(%)=微生物生物量碳含量/土壤有機碳含量×100%
易氧化有機碳有效率(%)=易氧化有機碳含量/土壤有機碳含量×100%

以對照的土壤為參考土壤，計算N、P添加處理的土壤碳庫管理指數(shù)(carbon pool management index, CPMI)[33,37]，進一步提高對土壤肥力的監(jiān)控和管理水平[36]：

碳庫指數(shù)(carbon pool index, CPI)=樣品有機碳含量/參考土壤有機碳含量
碳庫活度(activity, A)=活性有機碳含量/非活性有機碳含量
碳庫活度指數(shù)(activity index, AI)=樣品碳庫活度/參考土壤碳庫活度
碳庫管理指數(shù)(CPMI)=碳庫指數(shù)×碳庫活度指數(shù)×100=CPI×AI×100
敏感指數(shù)[38](sensitivity index, SI)=(活性有機碳含量-參考活性有機碳含量)/參考活性有機碳含量

1.3 數(shù)據(jù)分析

利用SPSS 20.0軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析，采用單因素方差分析(One-way ANOVA)和最小顯著差異法(LSD)分析土壤活性有機碳含量、土壤活性有機碳有效率、土壤碳庫活度和碳庫管理指數(shù)在不同養(yǎng)分添加處理和不同土層的差異顯著性。采用雙因素方差分析(Two-way ANOVA)分析養(yǎng)分添加和土壤層次對土壤活性有機碳的影響以及不同養(yǎng)分添加的交互作用對土壤活性有機碳的影響。用Pearson相關系數(shù)分析土壤有機碳與土壤活性有機碳各組分間的關系。

2 結果與分析

2.1 N、P添加對荒漠草原土壤活性有機碳的影響

N、P添加和土層深度及其交互作用對土壤溶解性有機碳均有極顯著影響；N、P添加和土層深度對微生物生物量碳和易氧化有機碳有極顯著影響，而其交互作用對土壤微生物生物量碳的含量有顯著影響(表1)。P添加對0～10 cm土層土壤溶解性有機碳有極顯著影響，N添加和NP交互作用對0～10 cm土層土壤微生物生物量碳含量均有極顯著影響(表2)。

短期N、P添加對荒漠草原0～30 cm土層土壤有機碳、土壤溶解性有機碳、微生物生物量碳和易氧化有機碳影響顯著(P<0.05，表3和圖1)。10～30 cm土層土壤有機碳隨著土壤深度的增加顯著降低；N添加和NP共同添加顯著增加0～10 cm土層土壤有機碳；P添加顯著降低20～30 cm土層土壤有機碳(表3)。0～20 cm土層N添加的土壤溶解性有機碳顯著高于20～30 cm土層；0～10 cm土層P添加和NP共同添加的土壤溶解性有機碳顯著高于10～30 cm土層；N添加使10～30 cm土層土壤溶解性有機碳增加了54.8%～153.4%；P添加使0～20 cm土層土壤溶解性有機碳增加了75.9%～118.8%；NP共同添加使0～10 cm土層土壤溶解性有機碳增加了103.5%(圖1a)。0～10 cm土層N和P添加的土壤微生物生物量碳顯著高于10～30 cm土層；0～20 cm土層NP共同添加的土壤微生物生物量碳顯著高于20～30 cm土層；NP共同添加使0～10 cm土層土壤微生物生物量降低了37.4%；N添加、P添加和NP共同添加分別使20～30 cm土層土壤微生物生物量碳顯著降低了34.2%、30.2%和54.5%(圖1b)。0～10 cm土層易氧化有機碳顯著高于20～30 cm土層；NP共同添加使0～10 cm土層土壤易氧化有機碳增加了69.8%(圖1c)。

表1 養(yǎng)分添加與土層深度對活性有機碳含量影響的雙因素方差分析Table 1 Two-way ANOVA of the effects of nutrient addition and soil depth on soil labile organic carbon concentration

注：P<0.05表示顯著，P<0.01表示極顯著；下同。

Note:P<0.05 indicate significant differences at levelP=0.05,P<0.01 indicate significant differences at levelP=0.01; The same below.

表2 N、P添加對0～10 cm土層土壤活性有機碳含量影響的雙因素方差分析Table 2 Two-way ANOVA of the effects of nitrogen and phosphorous additions on soil labile organic carbon concentration

表3 N、P添加對土壤有機碳含量的影響Table 3 Effects of N and P addition on soil organic carbon concentration (g·kg-1)

注：不同大寫字母表示同一土層不同養(yǎng)分添加處理差異顯著，不同小寫字母表示同一養(yǎng)分添加處理不同土層間差異顯著(P<0.05)；平均值±標準誤差；下同。

Note: Different capital letters indicate significant difference between different nutrient addition treatments at the same soil depth, while different lowercase letters indicate significant difference between different soil depth at same nutrient addition treatment (P<0.05); mean±SE; The same below.

圖1 N、P添加對土壤活性有機碳含量的影響Fig.1 Effects of N and P addition on soil labile organic carbon concentration

圖2 N、P添加對土壤活性有機碳有效率的影響Fig.2 Effects of N and P addition on soil labile organic carbon efficiency

不同大寫字母表示同一土層不同養(yǎng)分添加處理差異顯著，不同小寫字母表示同一養(yǎng)分添加處理不同土層間差異顯著(P<0.05)；平均值±標準誤差；下同。Different capital letters indicate significant difference between different nutrient addition treatments at the same soil depth, while different lowercase letters indicate significant difference between different soil depth at same nutrient addition treatment (P<0.05); mean±SE; The same below.

2.2 N、P添加對荒漠草原土壤活性有機碳有效率的影響

短期N、P添加對荒漠草原0～30 cm土層土壤溶解性有機碳有效率、微生物生物量碳有效率和易氧化有機碳有效率影響顯著(P<0.05，圖2)。0～10 cm土層P添加、NP共同添加的土壤溶解性有機碳有效率均顯著高于其他處理；10～20 cm土層N添加、P添加的土壤溶解性有機碳有效率分別是對照的3.2和2.9倍(圖2a)。0～20 cm土層土壤微生物生物量碳有效率顯著高于20～30 cm；0～30 cm土層P添加的土壤微生物生物量碳有效率是NP共同添加的1.6～2.1倍；除10～20 cm外，0～30 cm土層NP共同添加的土壤微生物生物量碳有效率顯著低于其他處理(圖2b)。10～20 cm土層N添加、P添加的土壤易氧化有機碳有效率分別是對照的1.8和2.0倍(圖2c)。

2.3 土壤溶解性有機碳、微生物生物量碳和易氧化有機碳對土壤碳庫的表征作用

短期N、P添加對0～30 cm土層土壤溶解性有機碳活度的影響與土壤溶解性有機碳有效率一致(圖2a，表4)。N添加和P添加的AI和CPMI隨土層深度的增加先升高后降低。10～20 cm土層N添加和P添加的AI分別是NP共同添加的2.2和2.1倍。10～20 cm土層N添加和P添加的CPMI分別是NP共同添加的1.7和1.6倍，20～30 cm土層N添加和NP共同添加的CPMI顯著高于P添加。

短期N、P添加對0～30 cm土層土壤微生物生物量碳活度的影響與土壤微生物生物量碳有效率一致(圖2b，表5)。除10～20 cm外，0～30 cm土層N添加和P添加CPMI隨土層深度的增加顯著降低。0～30 cm土層N添加和P添加的AI分別是NP共同添加的1.6～1.7倍和1.8～2.1倍。0～30 cm土層N添加和P添加的CPMI分別是NP共同添加的1.2～1.7倍和1.3～1.9倍。

短期N、P添加對0～30 cm土層土壤易氧化有機碳活度的影響與土壤易氧化有機碳有效率一致(圖2c，表6)。0～20 cm土層N添加和P添加的CPI隨土層深度的增加顯著降低。10～20 cm土層NP共同添加的CPI是N添加的1.3倍。10～30 cm土層NP共同添加的CPI是P添加的1.3～1.4倍。

表4 土壤溶解性有機碳對土壤碳庫管理指數(shù)的表征Table 4 Characterization of soil dissolved organic carbon on carbon pool management index

2.4 N、P添加對荒漠草原土壤活性有機碳敏感指數(shù)的影響

土壤溶解性有機碳、微生物生物量碳、易氧化有機碳均與土壤有機碳顯著正相關(表7)。土壤溶解性有機碳與微生物生物量碳、易氧化有機碳顯著正相關，土壤微生物生物量碳與土壤易氧化有機碳顯著正相關。

活性有機碳含量的敏感指數(shù)及活性有機碳碳庫活度的敏感指數(shù)、碳庫管理指數(shù)的敏感指數(shù)分析表明(圖3)，N添加的土壤溶解性有機碳敏感指數(shù)、活度敏感指數(shù)和管理指數(shù)的敏感指數(shù)均高于土壤微生物生物量碳；10～30 cm土層N添加的土壤溶解性有機碳敏感指數(shù)、活度敏感指數(shù)和管理指數(shù)的敏感指數(shù)均高于土壤易氧化有機碳；除20～30 cm外，0～30 cm土層N添加的土壤易氧化有機碳敏感指數(shù)、活度敏感指數(shù)和管理指數(shù)的敏感指數(shù)均高于土壤微生物生物量碳。P添加0～20 cm土層土壤溶解性有機碳敏感指數(shù)、活度敏感指數(shù)和管理指數(shù)的敏感指數(shù)均高于土壤微生物生物量碳和易氧化有機碳，而且P添加的土壤易氧化有機碳敏感指數(shù)、活度敏感指數(shù)和管理指數(shù)的敏感指數(shù)均高于土壤微生物生物量碳。0～20 cm土層NP共同添加的土壤溶解性有機碳敏感指數(shù)、活度敏感指數(shù)和管理指數(shù)的敏感指數(shù)高于土壤微生物生物量碳；20～30 cm土層NP共同添加的土壤易氧化有機碳敏感指數(shù)、活度敏感指數(shù)和管理指數(shù)的敏感指數(shù)高于土壤微生物生物量碳和溶解性有機碳。

表5 土壤微生物生物量碳對土壤碳庫管理指數(shù)的表征Table 5 Characterization of soil microbial biomass carbon on carbon pool management index

表6 土壤易氧化有機碳對土壤碳庫管理指數(shù)的表征Table 6 Characterization of soil easily oxidized organic carbon on carbon pool management index

注：**表示在0.01水平上顯著相關。

Note:**indicate significant correlation at 0.01 level.

圖3 不同養(yǎng)分添加和土層深度的活性有機碳的敏感指數(shù)Fig.3 The sensitivity index of labile organic carbon in different nutrient additions and soil depths

3 討論

土壤溶解性有機碳和微生物生物量碳來源于動植物殘體、土壤腐殖質以及根系分泌物。土壤溶解性有機碳含量的變化取決于其來源和消耗之間的平衡關系。大量研究表明，養(yǎng)分添加能夠顯著提高植物的光合速率，促進植物生長，提高進入到土壤中枯枝落葉的量和根系分泌物的量，從而導致土壤溶解性有機碳含量增加[39-41]。本研究中，N添加對荒漠草原10～30 cm土層土壤溶解性有機碳的累積量有明顯促進作用，與典型草原的研究結果一致[19]；P添加顯著增加了荒漠草原0～10 cm土層土壤溶解性有機碳含量，但NP共同添加對其無顯著影響。表明N或P添加在一定程度上促進了荒漠草原表層土壤溶解性有機碳的積累。研究發(fā)現(xiàn)，N添加、P添加和NP共同添加顯著降低了20～30 cm土層土壤微生物生物量碳含量，且NP交互作用對0～10 cm土層土壤微生物生物量碳影響顯著。土壤微生物生物量碳隨著N沉降的增加而減少，與黃土丘陵區(qū)天然草地的研究結果一致[42]，這是由于在N有效性較低時，N沉降可以直接增加土壤有效N濃度，促進植物根系對碳的消耗，抑制微生物對碳的吸收，導致微生物活性降低，進而造成土壤微生物生物量碳含量降低[20,43]。此外，研究區(qū)土壤含有大量碳酸鈣，P添加后易與碳酸鈣作用形成難溶的三鈣磷酸鹽，即磷素固定[44]。添加的P有80%～95%被土壤固定后緩慢釋放[44]，同時P添加促進了土壤有機碳礦化釋放CO2[45]，顯著增加土壤活性碳組分的分解[46]，導致微生物生物量碳含量下降。易氧化有機碳的變化取決于進入土壤的植物殘體等有機碳的輸入與微生物分解造成有機碳損失之間的平衡[3,47]。N添加、P添加通過影響土壤微生物群落活性和組成直接影響土壤有機質分解[48]，或通過促進地上生物量，導致易氧化有機碳的輸入高于損失，增加了荒漠草原10～20 cm土層土壤易氧化有機碳有效率，表現(xiàn)出表層富集，與人工草地和農田施肥的研究結果一致[3,18,49]。但N或P添加對易氧化有機碳含量影響不顯著，這可能與養(yǎng)分添加處理年限、添加量、試驗地原有的養(yǎng)分有效性以及植被類型有關[50]。

碳庫管理指數(shù)(CPMI)是反映土壤碳庫動態(tài)變化的量化指標，能夠較全面和動態(tài)地反映外界條件對土壤肥力和土壤質量的影響，是養(yǎng)分添加引起土壤有機質變化的預警指標[51-52]。利用易氧化有機碳和微生物生物量碳表征的土壤碳庫管理指數(shù)隨土層深度的增加整體呈下降趨勢，且0～10 cm土層N添加和P添加的碳庫管理指數(shù)均有提高，與施肥對半干旱地區(qū)農田碳庫變化的特征一致[53-54]。本研究土壤屬于堿性土壤(pH 8.4)，N、P添加不僅可以適當降低土壤的pH，改善了土壤的基本理化性狀，使土壤向良性方向發(fā)展；還可以增強土壤微生物活性和胞外酶的分泌，產生正激發(fā)效應促進土壤有機質分解[48]。利用易氧化有機碳和溶解性有機碳計算N、P添加的碳庫管理指數(shù)，與對照相比分別增加了9.6%～38.5%和32.3%～59.8%。說明N、P添加能提高土壤有機質的含量，改善土壤肥力，促進荒漠草原土壤恢復。

土壤溶解性有機碳、易氧化有機碳和微生物生物量碳易受植物、微生物、土壤管理措施、外界干擾的影響，能客觀地反映土壤質量，成為土壤管理的良好評價指標。本研究發(fā)現(xiàn)，較土壤易氧化有機碳而言，N、P添加和土層深度及其交互作用對土壤溶解性有機碳和微生物生物量碳含量的影響更顯著；通過各組分間的相關性分析可知，土壤活性有機碳各組分間顯著正相關，其中MBC、DOC與SOC關系更為緊密，表明MBC和DOC能較好地反映出SOC的變化情況。其可能原因是，土壤微生物生物量碳是變化幅度最大的活性有機碳組分[55-56]，與土壤微生物的數(shù)量和活度密切相關，既能反映土壤有機質礦化程度和土壤養(yǎng)分循環(huán)狀況，又能更加靈敏準確的反映養(yǎng)分添加對土壤有機碳的影響[21,52]；土壤溶解性有機碳的淋溶占土壤有機碳損耗的23.2%～43.8%[57]，而干旱、半干旱地區(qū)降水量較少，土壤溶解性有機碳損失較小能較好地留在土壤中。因此微生物生物量碳和溶解性有機碳能較好地反應土壤有機碳的變化。利用敏感指數(shù)可確定土壤有機碳中對養(yǎng)分添加反應最靈敏的碳組分[58]。本研究中0～30 cm土層土壤溶解性有機碳的各項敏感指數(shù)均高于土壤微生物生物量碳和易氧化有機碳，因此可將DOC作為寧夏荒漠草原短期N、P添加土壤中有機碳變化的指示物，與長期施肥對耕層土壤有機碳的研究結果一致[59]。主要原因可能是DOC作為土壤微生物主要的能量來源，可以緩沖土壤腐殖質的分解和根系分泌物的釋放，對土壤有機質的流失有較高的敏感度[60]。

4 結論

1)短期N或P添加能顯著增加荒漠草原10～20 cm土壤溶解性有機碳含量和有效率，并在一定程度上促進荒漠草原表層土壤易氧化有機碳的積累。

2)短期N、P添加能提高碳庫管理指數(shù)，增加土壤有機質的含量，促進荒漠草原土壤恢復。

3)土壤溶解性有機碳對短期N、P添加反應最敏感，可作為荒漠草原短期N、P添加對土壤中有機碳變化的指示物。