灌丛化对干旱区草地土壤有机碳化学结构和热稳定性的影响

在典型的干旱区新疆,选取沿海拔分布的4类草地,使用固态13C核磁共振技术与热分析技术研究了灌丛化对草地土壤有机碳(SOC)化学结构和热稳定性的影响。结果表明:灌丛间的芳香碳比例沿海拔从温性荒漠到山地草甸逐渐降低。在温性荒漠、温性草原化荒漠、温性荒漠草原和山地草甸,灌丛下烷基碳/烷氧碳的比值相对于灌丛间分别增加了0.10、0.09、0.03、0.21。低海拔的温性荒漠和温性草原化荒漠的热易分解SOC质量(较低温度下分解的SOC)与SOC总质量的比值(%Exo1)、SOC分解一半时的温度(TG-T50)和SOC在能量释放一半时对应的温度(DSC-T50)显著低于高海拔的温性荒漠草原和山地草甸。在草原化荒漠、荒漠草原和山地草甸中,灌丛下的%Exo1和DSC-T50均高于灌丛间,而TG-T50低于灌丛间。在温性荒漠,从灌丛间到灌丛下,低温时SOC燃烧释放出的能量占总燃烧能量(Q)的比例减小,而高温时SOC燃烧释放出的能量增加。本研究结果表明灌丛化增加了干旱区SOC化学结构的稳定性和热稳定性。