馬輝英 ，李昕竹 ，馬鑫鈺 ，貢璐 *

1.新疆大學(xué)生態(tài)與環(huán)境學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830017；2.綠洲生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆 烏魯木齊 830017；3.新疆精河溫帶荒漠生態(tài)系統(tǒng)教育部野外科學(xué)觀測(cè)研究站，新疆 烏魯木齊 830017

土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)中儲(chǔ)量最大的有機(jī)碳庫(kù)，儲(chǔ)存著約1550 Pg有機(jī)碳，分別是生物碳庫(kù)的3倍和大氣碳庫(kù)的2倍，其細(xì)微的變化將會(huì)引起大氣中CO2濃度的改變，進(jìn)而對(duì)全球變暖產(chǎn)生正、負(fù)反饋效應(yīng)（Lal，2004；余健等，2014）。土壤有機(jī)碳（soil organic carbon，SOC）來(lái)自地上植物殘?bào)w輸入和根系周轉(zhuǎn)，并在土壤生物作用下以CO2輸出，實(shí)現(xiàn)大氣-植被-土壤碳庫(kù)間的循環(huán)（Sollins et al.，1996；Hanson et al.，2000；Davidson et al.，2006）。土壤碳循環(huán)過(guò)程受植被類(lèi)型、土壤理化性質(zhì)和土壤微生物群落結(jié)構(gòu)等多種因素影響（徐廣平等，2019）。不同植被類(lèi)型下土壤有機(jī)碳在土壤中輸入、分解、轉(zhuǎn)化、輸出等過(guò)程存在差異（Lewis，2006；Wei et al.，2014）。探討不同植被類(lèi)型下土壤有機(jī)碳庫(kù)特征及其影響因素對(duì)深入陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)研究及碳匯管理有重要的科學(xué)意義。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)土壤有機(jī)碳庫(kù)開(kāi)展了廣泛的研究，學(xué)者們以熱帶雨林（張夢(mèng)歌等，2020）、常綠闊葉林（黃橋明等，2020）、落葉闊葉林（Bowden et al.，2014）和針葉林（楚珺堯等，2014）等不同類(lèi)型森林為研究對(duì)象，系統(tǒng)研究了有機(jī)碳的時(shí)空分布規(guī)律，從植被類(lèi)型（Jobbagy et al.，2000）、氣候（Pisani et al.，2015）、土壤環(huán)境（Amend et al.，2015）等多角度探討了碳庫(kù)變化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制。現(xiàn)有研究集中于季風(fēng)氣候區(qū)域的森林分布區(qū)（習(xí)丹等，2019），對(duì)地處內(nèi)陸干旱區(qū)的森林生態(tài)系統(tǒng)涉及相對(duì)較少，且多以有機(jī)碳庫(kù)整體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（肖燁等，2015）、儲(chǔ)量特征（胡宗達(dá)等，2020）為主，對(duì)碳庫(kù)組分特征的研究不足。天山處于中亞腹地，其森林生態(tài)系統(tǒng)是中國(guó)西北干旱區(qū)重要的碳庫(kù)組成。在內(nèi)陸區(qū)氣候條件下，天山森林土壤碳庫(kù)呈現(xiàn)出相應(yīng)的分異規(guī)律（王慧杰等，2017），但其組分特征尚不明晰。本研究以天山中段森林生態(tài)系統(tǒng)中云杉林、灌叢地、草地3種植被類(lèi)型下的土壤為研究對(duì)象，分析土壤有機(jī)碳（SOC）、可溶性有機(jī)碳（DOC）、輕組分有機(jī)碳（LFOC）和微生物生物量碳（MBC）等土壤有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)特征，探討有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)與其環(huán)境因子的相關(guān)關(guān)系，為評(píng)估天山森林土壤固碳效應(yīng)提供科學(xué)根據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于新疆天山北坡中段，地理位置43°26′N(xiāo)，87°11′E，海拔 1300—4200 m，處于溫帶大陸性氣候，年均氣溫為 2—3 ℃，歷年最高氣溫為30.5 ℃，最低氣溫為-30.2 ℃，年均降水量400—600 mm，雨季集中在6—8月，年蒸發(fā)量150—980 mm，年平均相對(duì)濕度65%，干燥度1.4，無(wú)霜期89 d，積溫1170.5 ℃，最大積雪深度為65 cm。森林土壤類(lèi)型是以灰褐色森林土為主。植被垂直地帶性分布明顯，從高海拔到低海拔依次分布著亞高山草甸、森林、草原等植被類(lèi)型。主要森林類(lèi)型為北方溫帶針葉林，其中該地區(qū)數(shù)量最大、范圍最廣的物種是雪嶺云杉（Piceaschrenkiana），主要分布在中高海拔地區(qū)的背陰面，分布較為廣泛。天山主要灌木植物有黑果小檗（Berberisheteropoda）、紅果小檗（Berberisnummularia）、天山花楸（Sorbus tianschanica）、黑果荀子（Cotoneaster melanocarpus）、薔薇（RosamultifoloraThunb.）等，主要草本植物有繡線(xiàn)菊（Spiraeahypericifolia）、忍冬（LonicerajaponicaThunb.）、老鸛草（Geranium wilfordiiMaxim.）、天山羽衣草（Alchemilla tianschanica）、羊角芹（Aegopodiumpodagraria）、婆婆納（VeronicaciliataFish）、青蘭（Dracocephalum moldavica）、鹿蹄草（Pyrolacalliantha）、千葉草（Mnehlenbeclciacomplere）等。

其中，云杉林樣地以雪嶺云杉（Picea schrenkiana）為主，林下分布少量植物；灌叢樣地分布有黑果小檗（Berberisheteropoda）、紅果小檗（Berberisnummularia）、天山花楸（Sorbus tianschanica）等；草地分布有繡線(xiàn)菊、天山羽衣草（Alchemillatianschanica）、羊角芹（Aegopodium podagraria）等。林下土壤類(lèi)型均為灰褐色森林土。

1.2 野外采樣

在天山選取植被面積較大、植物長(zhǎng)勢(shì)較為一致的區(qū)域，依據(jù)不同植被類(lèi)型云杉林、灌叢、草地設(shè)3處各土壤類(lèi)型均包含的典型樣地，各樣地地理位置相近，其水平距離相距不超過(guò)1 km，海拔高度不超過(guò)20 m（表1）。每個(gè)樣地隨機(jī)選取3塊5 m×5 m樣方，且樣方間隔不小于10 m，于2017年8月開(kāi)展采樣工作。每個(gè)樣方按S形采集5個(gè)樣點(diǎn)，利用土柱法在每個(gè)樣點(diǎn)采集0—10 cm和10—20 cm深度的土樣，同層土樣五點(diǎn)混合帶回實(shí)驗(yàn)室。將一部分土樣4 ℃冷藏保存，過(guò)2 mm孔徑篩用于測(cè)定土壤DOC與MBC質(zhì)量分?jǐn)?shù)。另一部分風(fēng)干處理，過(guò)篩裝袋保存，用于測(cè)定SOC和LFOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)、pH值、電導(dǎo)率等。每個(gè)指標(biāo)均測(cè)定3個(gè)重復(fù)。

表1 不同植被類(lèi)型樣地基本情況Table 1 Basic information of sample sites of different vegetation types

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

本研究測(cè)試的指標(biāo)有土壤有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)、可溶性有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)、輕組分有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)、微生物生物量碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)、含水量、pH值、電導(dǎo)率、容重、全氮和全磷。

土壤總有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 7857—1987（劉光崧，1996）與LY/T 1237—1999使用重鉻酸鉀氧化?外加熱法重鉻酸鉀氧化-外加熱法，測(cè)定土壤可溶性有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用 Jones et al.（2006）的方法進(jìn)行測(cè)定，土壤輕組分有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用Janzen et al.（1992）的方法分離測(cè)定，土壤微生物量碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用氯仿熏蒸提取法測(cè)定，其中轉(zhuǎn)化系數(shù)為0.33。土壤含水量采用烘干法測(cè)定，土壤pH值采用電位法測(cè)定，土壤電導(dǎo)率采用電導(dǎo)儀測(cè)定法測(cè)定（鮑士旦，2000）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)分析及圖表制作應(yīng)用Excel 2007和SPSS 17.0軟件，各土壤有機(jī)碳及其組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的結(jié)果均用算術(shù)平均值來(lái)表示。采用單因素方差分析（One-way ANOVA）比較不同植被類(lèi)型、和土層深度土壤有機(jī)碳及其組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)特征的差異。應(yīng)用Canoco 4.5進(jìn)行冗余分析，對(duì)土壤有機(jī)碳各組分間及其與土壤環(huán)境因子之間的相關(guān)性進(jìn)行研究。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同植被類(lèi)型下土壤有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

對(duì)研究區(qū)3種不同植被類(lèi)型下土壤有機(jī)碳及其組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)特征進(jìn)行經(jīng)典統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，結(jié)果如表2所示。SOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)在研究區(qū)內(nèi)變化較大，均值為92.26 g·kg-1，最大值出現(xiàn)在云杉林，為 115.66 g·kg-1，最小值出現(xiàn)在草地，為76.27 g·kg-1；DOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)和LFOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化較小，均值分別為3.97、8.88 g·kg-1；MBC的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化幅度在260.89—324.34 mg·kg-1之間，其均值為 293.93 mg·kg-1。SOC、DOC、LFOC和MBC的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在3種植被類(lèi)型下均呈現(xiàn)云杉林>灌叢地>草地的趨勢(shì)。

表2 不同植被類(lèi)型下土壤有機(jī)碳及其組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析Table 2 Descriptive statistical analysis of soil organic carbon fractions in different vegetation types

分析各參數(shù)變異系數(shù)可知，數(shù)值均在12.88%—60.39%之間，即SOC、DOC、LFOC和MBC在全部植被類(lèi)型皆呈現(xiàn)中等變異。

2.2 不同植被類(lèi)型下土壤有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異性

不同土層云杉林、灌叢地和草地土壤有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)見(jiàn)圖1。在表層（0—10 cm）和下層（10—20 cm）土壤中，各植被類(lèi)型下土壤活性有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異均較顯著（P<0.05），總體趨勢(shì)表現(xiàn)為云杉林>灌叢地>草地，在同一土層不同植被類(lèi)型之間SOC、DOC、LFOC和MBC質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異顯著（P<0.05）。

圖1 不同植被類(lèi)型下土壤有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)Figure 1 Soil organic carbon components under different vegetation types

同一植被類(lèi)型下SOC、DOC、LFOC和 MBC的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著土層深度增加而呈降低趨勢(shì)，且表層（0—10 cm）質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于下層（10—20 cm），其中 SOC、LFOC、MBC在3種植被的不同土層中質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異均顯著（P<0.05），而DOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異性?xún)H在草地（P=0.031<0.05）的不同土層之間表達(dá)為差異顯著，而在云杉林（P=0.060>0.05）和灌叢（P=0.109>0.05）中表現(xiàn)為無(wú)顯著差異。

2.3 土壤有機(jī)碳組分的協(xié)同效應(yīng)分析

土壤有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)受植被類(lèi)型和土層深度的影響，協(xié)同效應(yīng)分析見(jiàn)表 3。土層深度與植被類(lèi)型對(duì)土壤有機(jī)碳各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響均達(dá)到極顯著性水平（P<0.01），其中植被類(lèi)型影響效果最明顯，其SOC、DOC、LFOC和MBC的離差平方和分別達(dá)到 5148.741、0.052、13.709和5291.743。以上兩種因素對(duì)有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)總體變異的貢獻(xiàn)大小次序是植被類(lèi)型>土層深度。

表3 土層深度和植被類(lèi)型對(duì)土壤有機(jī)碳組分的協(xié)同效應(yīng)分析Table 3 Analysis of synergistic effects of soil depth and vegetation type on soil organic carbon components

2.4 土壤有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)與土壤環(huán)境因子的相關(guān)性

2.4.1 土壤有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)與土壤環(huán)境因子的Pearson相關(guān)性

土壤有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)與土壤環(huán)境因子的相關(guān)性見(jiàn)表4。結(jié)果表明，在有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)間，SOC與LFOC呈顯著正相關(guān)關(guān)系（P<0.05），且SOC與DOC、MBC相關(guān)性不明顯；土壤LFOC與DOC、MBC呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（P<0.05）；土壤DOC與MBC間呈現(xiàn)相同的變化趨勢(shì)（P<0.05）。在有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)與土壤環(huán)境間，DOC和MBC與含水量呈顯著正相關(guān)關(guān)系（P<0.05），SOC各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)均未與pH值和電導(dǎo)表現(xiàn)出明顯的相關(guān)關(guān)系。以上結(jié)果說(shuō)明，植被類(lèi)型和土層深度等均是各有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的顯著性影響因子。土壤可溶性有機(jī)碳與微生物生物量碳間呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，表明兩者主要碳源大致相同。同時(shí)，LFOC與DOC、MBC呈極顯著負(fù)相關(guān)，說(shuō)明各活性碳相互之間關(guān)系密切，且均從不同角度反映了土壤有機(jī)碳的動(dòng)態(tài)特征。SOC各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)均受到土壤水分不同程度的影響，大部分表現(xiàn)為正相關(guān)性，表明水分的升高有利于凋落物分解、有機(jī)碳礦化和微生物活性的提高，從而導(dǎo)致有機(jī)碳活性組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加。

表4 各植被類(lèi)型土壤表層有機(jī)碳及其組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)與土壤環(huán)境因子的關(guān)系Table 4 Relationship between the content of surface organic carbon and its components in soils of various vegetation types and soil environmental factors

對(duì)土壤有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)和經(jīng)過(guò)變異膨脹因子篩選后的 4個(gè)環(huán)境因子進(jìn)行 RDA，獲得這 4個(gè)環(huán)境因子對(duì)土壤有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的解釋?zhuān)?jiàn)表 5。有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)在第Ⅰ軸、第Ⅱ軸的解釋量分別為89.6%和1.5%，累計(jì)解釋的有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)信息量為91.1%，對(duì)有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)和土壤環(huán)境因子的關(guān)系累計(jì)解釋量達(dá) 100%。據(jù)此可知前兩軸能夠較好地反映土壤有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)與環(huán)境因子的關(guān)系，且是由第Ⅰ 軸決定的。

表5 土壤有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化解釋變量冗余分析Table 5 RDA of Soil organic carbon fractions content

進(jìn)一步得到有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)與環(huán)境因子關(guān)系的二維排序圖，如圖 2。土壤有機(jī)碳組分用藍(lán)色線(xiàn)條表示，環(huán)境因子用紅色線(xiàn)條表示。從圖2可知，土壤電導(dǎo)率、pH值和土壤容重這3條線(xiàn)的箭頭連線(xiàn)相對(duì)較長(zhǎng)，說(shuō)明土壤電導(dǎo)率、pH值和土壤容重對(duì)土壤有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的差異性起到很好的解釋。說(shuō)明土壤含水量和土壤容重與土壤有機(jī)碳組分之間均呈正相關(guān)，而土壤電導(dǎo)率和土壤pH值與土壤有機(jī)碳組分均為負(fù)相關(guān)，并且土壤有機(jī)碳組分之間也為正相關(guān)。

圖2 土壤有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)與環(huán)境因子關(guān)系的冗余分析二維排序圖Figure 2 Bidimensional ordering chart of the RDA of relationships of soil organic carbon fractions content with their environmental factors

根據(jù)上述研究結(jié)果，說(shuō)明土壤環(huán)境因子對(duì)土壤有機(jī)碳組分的影響存在差異。對(duì)4個(gè)環(huán)境因子進(jìn)行蒙特卡洛檢驗(yàn)，得到環(huán)境因子變量的重要性排序，如表 6。土壤環(huán)境因子對(duì)土壤有機(jī)碳組分影響的重要性由大到小依次為土壤電導(dǎo)率、土壤容重、土壤pH值、土壤含水量，并且 4種環(huán)境因子對(duì)土壤有機(jī)碳組分征的影響均為極顯著（P<0.01）。土壤電導(dǎo)率、土壤容重、土壤pH值和土壤含水量的解釋量占所有環(huán)境因子解釋量的比例分別 87.7%、79.4%、67.9%和35.8%，說(shuō)明土壤電導(dǎo)率、土壤容重、土壤pH值和土壤含水量都對(duì)土壤有機(jī)碳組分有重要影響。

表6 土壤環(huán)境因子解釋的重要性排序和顯著性檢驗(yàn)的結(jié)果Table 6 Importance sequencing and Duncan test of soil environmental factors

3 討論

3.1 不同植被類(lèi)型下土壤有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)特征

土壤有機(jī)碳主要來(lái)自于植物凋落物元素歸還和根系分泌物代謝過(guò)程（倪惠菁等，2019）。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，SOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)主要會(huì)受氣候、植被類(lèi)型、植被齡級(jí)等綜合作用的影響，其中植被類(lèi)型起主要影響（Jobbagy et al.，2000；Wang et al.，2004）。本研究中不同植被類(lèi)型土壤總SOC、DOC、LFOC和MBC質(zhì)量分?jǐn)?shù)均表現(xiàn)為云杉林>灌叢>草地，植被類(lèi)型對(duì)土壤有機(jī)碳組分在土壤中的分布影響顯著，這與胡堯等（2018）的研究相似。微生物生物量碳、輕組碳和可溶性碳與總有機(jī)碳表現(xiàn)一致，這是可能因?yàn)檩p組碳、微生物生物量碳、可溶性碳可能是微生物分解的底物。雪嶺云杉林作為天山森林的建群種，其林下大量植物凋落物和根系分泌物為土壤提供了豐富的碳源，同時(shí)，雪嶺云杉林可以有效地吸收并固定大氣中的CO2，一部分以SOC的形式貯留在土壤中；灌叢中黑果小檗等生長(zhǎng)繁密，植被覆蓋度也相對(duì)較高，地下細(xì)根比例高且周轉(zhuǎn)速率快，土壤有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅次于森林；草地植被根系淺，凋落物等外源碳輸入物質(zhì)相對(duì)云杉林和灌叢較少，因此其土壤有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低（陳心桐等，2019）。

3.2 不同土層間土壤有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)特征

土壤中 SOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)反映了進(jìn)入土壤的、以植物為主的生物殘?bào)w等有機(jī)物質(zhì)輸入與土壤微生物分解作用為主的有機(jī)物質(zhì)輸出之間的動(dòng)態(tài)平衡（向成華等，2010）。本研究中，天山云杉林、灌叢、草地的土壤有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈現(xiàn)出隨著土層深度的增加而降低的趨勢(shì)，這與武小鋼等（2014）、張莎莎等（2020）、王浩等（2022）的研究相類(lèi)似。0—10 cm土層的SOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)占總SOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)50%以上，并且與土層深度呈反比。DOC、MBC和LFOC也均表現(xiàn)出隨土層深度逐漸降低的趨勢(shì)。天山森林生態(tài)系統(tǒng)受人為干擾相對(duì)較少，表層土壤被枯枝落葉覆蓋，營(yíng)養(yǎng)源充足、溫度和通氣條件良好，有利于土壤中細(xì)菌、真菌、藻類(lèi)等微生物生長(zhǎng)繁殖；另一方面，表層土壤植物細(xì)根分布相較集中，有機(jī)質(zhì)輸入量高，溶解在土壤溶液中的各類(lèi)有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)高，從而影響土壤中DOC、MBC的分布（Jobbagy et al.，2000；苗娟等，2014）。土壤表層生境條件較好、土壤通氣狀況好、有機(jī)物的輸入和分解速率較高都是影響LFOC的主要原因（侯翠翠等，2011）。

3.3 土壤有機(jī)碳組分與土壤環(huán)境因子的關(guān)系

影響土壤有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的因子較多，本研究通過(guò)進(jìn)一步對(duì)植被類(lèi)型和土層深度的協(xié)同效應(yīng)處理研究發(fā)現(xiàn)，植被類(lèi)型和土層深度均是有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的顯著性影響因子，其中植被類(lèi)型影響最為顯著。同時(shí)，不同土層深度對(duì) SOC各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的顯著影響更進(jìn)一步解釋了 SOC的表聚現(xiàn)象。對(duì)土壤有機(jī)碳組分的相關(guān)分析表明不同組分間的有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)存在相互影響與聯(lián)系，SOC、DOC、LFOC和MBC之間均呈正相關(guān)關(guān)系，這與姜培坤等（2007）的研究結(jié)果一致，說(shuō)明了土壤中各碳組分之間關(guān)系密切。對(duì)環(huán)境因子和土壤有機(jī)碳組分進(jìn)行冗余分析后發(fā)現(xiàn)，環(huán)境因子當(dāng)中，土壤電導(dǎo)率、土壤pH值是土壤有機(jī)碳組分影響的重要因子，其次是土壤容重和土壤含水量。本研究中，土壤電導(dǎo)率和土壤 pH值與土壤有機(jī)碳組分均為負(fù)相關(guān)。較大的土壤 pH值和全鹽會(huì)對(duì)微生物活性、植物生長(zhǎng)和土壤養(yǎng)分有效性等有負(fù)面影響（祖元?jiǎng)偟龋?011）。土壤含水量和土壤容重與土壤有機(jī)碳組分之間均呈正相關(guān)，而充足的水分為凋落物分解、有機(jī)碳礦化等生態(tài)過(guò)程提供了有力的條件，并使得微生物保持良好的活性，從而促進(jìn)土壤有機(jī)碳積累，這與大多學(xué)者的研究結(jié)果相一致（Fernández et al.，2021；Wang et al.，2021）。土壤容重直接影響到孔隙度，大部分研究表明土壤容重與有機(jī)碳呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)系（張勇等，2008；盛茂銀等，2013）。而本研究中，云杉純林林下的土壤容重較高，但其有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)也較高，因此呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系。

4 結(jié)論

本研究選擇天山中段3種不同植被類(lèi)型的土壤作為研究對(duì)象，分析了云杉林、灌叢地、草地3種植被類(lèi)型的土壤有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)特征，探討了土壤有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)特征與其影響因素的相關(guān)性。得出以下結(jié)論：

（1）不同植被類(lèi)型下土壤有機(jī)碳、可溶性有機(jī)碳、輕組分有機(jī)碳和微生物生物量碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)均具有一定差異?？傮w趨勢(shì)表現(xiàn)為云杉林>灌叢地>草地，并且土壤表層有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于下層。

（2）土壤有機(jī)碳組分之間均呈正相關(guān)關(guān)系且具有相同的變化趨勢(shì)。土壤環(huán)境因子對(duì)土壤有機(jī)碳組分影響的重要性由大到小依次為土壤電導(dǎo)率、土壤pH值、土壤容重、土壤含水量，并且4種環(huán)境因子對(duì)土壤有機(jī)碳組分征的影響均為極顯著。