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土壤有机碳是影响土壤质量与功能表现的核心要素[1]，也是衡量土壤肥力的重要指标[2]，其周转过程决定了土壤肥力及其可持续的能力[3]。土壤微生物是土壤有机质和养分循环转化的驱动者，既是土壤有机质的主要分解者又是碳的固持者，调控土壤中的能量平衡与各种酶活性[4]，其分布状况能够反映土壤环境条件的优劣。土壤微生物量作为养分的“源”和“库”，是表征土壤养分变化的敏感指标[5]，可以反映土壤同化和矿化能力的大小，参与生态系统养分循环、有机质分解等过程，在陆地生态系统碳循环中发挥着极其重要的作用[6-7]，备受人们的广泛关注[8]。土壤微生物量是指土壤中体积小于 5×103 μm3 的生物总量，是土壤有机质中最为活跃的组成部分[9]；而土壤微生物量碳又是土壤微生物量的重要组分，虽然它在土壤有机质中所占的比例较小，但却是最为敏感的组分[10]，直接影响土壤有机质的转化过程以及土壤理化性状，能够准确反映土壤质量的变化[11]。土壤微生物量又受环境条件如气候、土壤、植被等因子以及农业种植制度、耕作方式等的影响，其分布状况能够反映土壤环境条件的优劣，即使在相同的气候条件下，不同微生境条件下其土壤微生物量也会存在较大差异。因此，研究不同盐碱化程度微域环境条件下土壤有机碳和微生物量碳的分布特征，对探讨环境变化对脆弱土壤生态系统的影响具有极其重要的作用。
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河套平原是我国西北干旱半干旱地区典型的盐碱土分布区，也是内蒙古三大盐碱土分布区之一，地处农牧交错带，生态环境极其脆弱，易受到各种环境变化的影响。近年来，有关区域盐碱土的研究主要集中在盐碱土的时空演变[12]、植被分布[13]、养分变化[14]、盐碱障碍消减[15-16]、生态治理[17-18]以及不同利用方式的盐碱特征及土壤质量变化[19-20]等方面，但有关脆弱盐碱化生态系统下土壤有机碳及微生物量碳剖面分布特征方面的研究未见报道。因此，本研究以内蒙古河套平原典型的盐碱土为研究对象，分析不同盐碱化程度微域生境土壤有机碳和微生物生物量碳的变化特征，以期为系统地认识脆弱生态系统土壤碳循环规律提供科学依据。
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1 研究地区与研究方法
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1.1 研究区概况
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研究区位于河套平原的土默川地区，属中温带大陆性半干旱气候，光照充足、降雨较少、蒸发剧烈，年平均气温 5.8℃，极端最高气温可达 39.3℃，极端最低气温为-37.4℃；年平均降水量为 398.7～417.5 mm，年平均蒸发量为 1800.0～1870.3 mm，≥ 10℃的年积温为 1700～3200℃，无霜期为 90～132 d。土壤为盐化草甸土和苏打盐土，植被以盐生植被和草甸植被为主，样地基本情况见表1，其土壤盐碱化程度划分依据美国盐碱土实验室标准确定。
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1.2 样品采集
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试验于 2018 年 8 月 10 日～15 日在内蒙古农业大学海流图科技示范园区选择研究区内自然植被状况下的 3 种盐碱化程度（轻度、中度、重度）样地作为研究对象，每个样地设置 3 个重复。按照 0～10、10～20、20～40、40～60、60～80 和 80～100 cm 土层深度采集土壤剖面样品。将采集的土壤样品一部分装入密封袋后带回实验室置于 4℃冰箱中保存备用；一部分装入自封袋带回实验室阴干后过筛用于土壤理化性质的测定。同时进行剖面土壤容重和土壤含水量样品的采集。采集的土壤样品于 2018 年 9 月 10 日～10 月 20 日在农业农村部农产品质量安全监督检验测试中心（呼和浩特）、内蒙古自治区农牧业科学院实验室内进行室内分析测定。
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1.3 测定方法
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土壤有机碳采用重铬酸钾外加热法；土壤微生物量碳采用鲜土氯仿熏蒸 K2SO4 浸提-重铬酸钾容量法测定[21]；土壤 pH 采用土水比 1∶5 浸提-pH 计法测定；土壤全盐采用残渣法测定；土壤含水量采用烘干法测定；土壤全氮采用半凯氏定氮法测定；土壤碱解氮采用碱解扩散法测定；土壤有效磷采用碳酸氢钠浸提-钼锑比色法测定；土壤速效钾采用乙酸铵浸提-火焰光度法测定；土壤采用环刀法测定。
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1.4 数据处理
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采用 Excel 2019 和 SPSS 19.0 对数据进行整理、制图和统计分析。采用单因素方差分析和多重比较进行显著性检验，分析不同盐碱化程度、不同土层间土壤有机碳、微生物量碳的差异显著性，利用 Pearson 相关系数检验土壤理化因子与土壤有机碳、微生物量碳的相关性，并采用 0.05 水平判断其差异显著性、相关显著性。其中，不同盐碱化程度之间的比较采用 0～100 cm 土层深度的平均值，不同土层之间的比较采用对应深度的平均值。
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2 结果与分析
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2.1 土壤有机碳及垂直分布特征
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从图1 可以看出，随着盐碱化程度的变化，土壤有机碳在不同盐碱化程度土壤中累积的顺序依次为轻度盐碱化土壤 >中度盐碱化土壤 >重度盐碱化土壤，即随着盐碱化程度的增加土壤有机碳逐渐降低；且 3 种盐碱化程度土壤有机碳含量均存在显著性差异（P<0.05）；其中轻度盐碱化土壤有机碳含量最高，达到 4.33 g/kg，重度盐碱化土壤有机碳含量最低，仅为 2.54 g/kg。
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图1 土壤有机碳分布
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注：柱上不同小写字母表示差异显著（P <0.05）。下同。
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土壤有机碳剖面（0～100 cm 土层）垂直变化规律表现为随土壤深度的增加土壤有机碳含量均呈逐渐降低的趋势，且不同盐碱化程度土壤有机碳的变化趋势各不相同，轻度盐碱化土壤、中度盐碱化土壤和重度盐碱化土壤 0～100 cm 土层土壤有机碳含量分别为 1.96～6.21、1.90～5.34、1.36～3.92 g/kg；不同盐碱化土壤各土层之间具有显著变化。轻度盐碱化土壤在 0～10、10～20 cm 2 个土层显著高于 20～40、40～60、60～80 和 80～100 cm 4 个土层（P <0.05），土壤有机碳含量的最大值出现在 0～10 cm 土层，为 6.65 g/kg，且底层 80～100 与 40～60、60～80 cm 2 个土层差异也达显著水平（P <0.05）；中度盐碱化土壤 0～10、10～20、 20～40 cm 3 个土层显著高于 40～60、60～80 和 80～100 cm 3 个土层（P <0.05），且 80～100 与 40～60 cm 土层差异达显著水平（P <0.05）；土壤有机碳含量在 0～10 cm 土层的值最大，为 5.34 g/kg。重度盐碱化土壤表层 0～10 cm 显著高于 10～20、 20～40、40～60、60～80、80～100 cm 5 个土层（P <0.05），且底层 80～100 cm 与 10～20、 20～40、40～60、60～80 cm 4 个土层差异达显著水平（P <0.05）。整体来看，重度盐碱化土壤有机碳含量较低，且层次间无明显的变化规律。此外，随盐碱化程度的加重土壤有机碳含量降低，10～20、20～40、40～60 和 60～80 cm 4 个土层不同盐碱化程度土壤有机碳含量差异显著（P <0.05）；表层 0～10 cm 和底层 80～100 cm 轻度盐碱化土壤与重度盐碱化土壤差异达显著水平（P <0.05），与中度盐碱化土壤差异不显著。
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2.2 土壤微生物量碳及垂直分布特征
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从图2 可以看出，随土壤盐碱化程度的变化，土壤微生物量碳在不同盐碱化程度土壤中累积的顺序依次为轻度盐碱化土壤 >中度盐碱化土壤 >重度盐碱化土壤，且 3 种盐碱化程度土壤微生物量碳含量均存在显著性差异（P <0.05）。轻度盐碱化土壤微生物量碳最高，可达 82.70 mg/kg，重度盐碱化土壤微生物量碳最低，只有 22.50 mg/kg，轻度盐碱化土壤微生物量碳是重度盐碱化土壤的 3.68 倍。
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土壤微生物量碳剖面（0～100 cm）垂直变化规律表现为表层土壤含量明显高于下层土壤，且随土层深度的增加土壤微生物量碳均呈降低的变化趋势。同时随盐碱化程度的增加土壤微生物量碳呈显著下降的变化趋势，即轻度盐碱化土壤微生物量碳含量显著高于中度和重度盐碱化土壤（P <0.05）。轻度盐碱化土壤、中度盐碱化土壤和重度盐碱化土壤在 0～100 cm 土层土壤微生物量碳含量分别为 61.18～121.72、41.10～109.85、12.61～35.73 mg/kg；不同盐碱化程度土壤各土层之间具有显著变化，其中轻度盐碱化土壤 0～10、10～20 和 20～40 cm 3 个土层显著高于 40～60、60～80、 80～100 cm 3 个土层（P <0.05），且 40 cm 以下的 3 个土层间差异不显著；中度盐碱土壤 0～10、 10～20 cm 2 个土层显著高于 20～40、40～60、 60～80、80～100 cm 4 个土层（P <0.05），且 0～10 和 10～20 cm 土层分层显著，二者差异达显著水平；20 cm 以下 4 个土层分层不显著，层间差异不显著；重度盐碱化土壤 0～10、10～20 和 20～40 cm 3 个土层高于 40～60、60～80 和 80～100 cm 3 个土层（P <0.05），且 40 cm 以上不同土层间、40 cm 以下不同土层间无显著差异，整个剖面分层规律性不明显。此外，随盐碱化程度的增加土壤微生物量碳含量降低，0～10、10～20、 40～60 和 60～80 cm 4 个土层不同盐碱化程度土壤微生物量碳含量差异显著（P <0.05），而不同盐碱化程度 20～40 与 80～100 cm 土层土壤微生物量碳差异达显著水平（P <0.05）。
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图2 土壤微生物量碳变化规律
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2.3 土壤有机碳与土壤微生物量碳的变化关系
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2.3.1 土壤微生物量碳与土壤有机碳比值分布
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从不同盐碱化程度土壤剖面土壤微生物量碳与有机碳比值来看（图3），在不同盐碱化程度土壤剖面 0～100 cm 土层土壤微生物量碳 / 有机碳分别为 1.64%～3.10%、1.29%～2.15%、0.67%～1.02%，且中轻度盐碱化土壤显著高于重度盐碱化土壤（P <0.05）。轻度盐碱化土壤微生物量碳 / 有机碳最高值出现最底层 80～100 cm（3.10%），最低值出现在 40～60 cm（1.64%）土层，且 0～40 cm 各土层间差异不显著（P >0.05），其剖面变化规律表现为增大-降低-增大的趋势；中度盐碱化土壤剖面微生物量碳 / 有机碳变化规律表现为先降低后增大的趋势，其中表层 0～10 cm 土壤微生物量碳 / 有机碳最高（2.05%），20～40 cm 土层最低（1.23%），且 20～40 cm 土层与其他土层均达显著差异（P <0.05）；重度盐碱化土壤剖面微生物量碳 / 有机碳变化也呈现出先降低再升高的变化趋势，其中 0～10 cm 土壤微生物量碳 / 有机碳最高（1.02%），40～60 cm 土层最低（0.66%），且 40～60、60～80 cm 土层与其他土层均达显著差异 （P <0.05）。整体来看，随盐碱化程度的增大，剖面土壤微生物量碳 / 有机碳也逐渐降低，且能达显著水平（P <0.05）。同时，随盐碱化程度的增加，剖面土壤微生物量碳 / 有机碳空间变异性逐渐降低。
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图3 土壤微生物量碳与有机碳比值分布
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2.3.2 土壤有机碳与土壤微生物量碳的相关性
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由图4 可以看出，不同盐碱化程度土壤微生物量碳与有机碳含量均呈显著正线性相关（P <0.05），且随盐碱化程度的增加相关性逐渐增大，说明土壤微生物量碳和土壤有机碳具有良好的相关性，因此，可以用土壤微生物量碳含量作为土壤有机碳含量的指示参数；但不同盐碱化程度土壤有机碳、微生物量碳含量大小差别较大，尤其是重度盐碱化土壤微生物量碳比较低，盐碱化程度对土壤微生物活性具有很强的抑制性，故不能用同一系数来表征所有不同盐碱化程度土壤有机碳的变化。
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图4 土壤有机碳与微生物量碳的关系
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2.4 土壤生物量碳与土壤环境因子的关系
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从图5 可以看出，不同盐碱化程度土壤容重在垂直方向上的变化规律均表现为先升高后降低的趋势，中、轻度盐碱化土壤在 40～60 cm 土层达最大值，重度盐碱化土壤在 20～40 cm 土层最大。不同盐碱化程度土壤含水量在垂直方向上的变化规律差异较大，中、重度盐碱化土壤含水量随土层深度的增加不断增大，在下层达最大值；轻度盐碱化土壤含水量随土层深度的增加呈先升高后降低的变化趋势，在 40～60 cm 土层最大。同时，随盐碱化程度的增大，土壤容重和含水量逐渐增大，且不同盐碱化程度土壤容重与含水量的变化规律存在较大差异，尤其是重度盐碱化土壤容重和土壤含水量显著高于中、轻度盐碱化土壤，其土壤容重介于 1.44～1.69 g/cm3 之间，含水量介于 12.69%～13.89% 之间，且 20～40 cm 土层土壤容重达最高值，为 1.69 g/cm3。对土壤微生物量碳与土壤容重、含水量进行相关性分析可知，土壤容重与土壤微生物量碳呈极显著的负相关（R =0.711，P =0.000），土壤含水量与土壤微生物量碳相关性不显著（R =0.021，P =0.422）。
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图5 土壤容重与土壤含水量分布特征
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3 讨论
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土壤有机碳是土壤理化性质变化的原动力，也是反映土壤特性的重要指标[22-23]。研究区不同盐碱化程度土壤有机碳含量存在显著差异，与区域周边农田土壤相比（有机碳含量 9.05 g/kg），土壤有机碳普遍偏低，介于 2.54～4.33 g/kg 之间，尤其在土体下层土壤有机碳含量极低，80～100 cm 土层土壤有机碳含量介于 1.36～1.96 g/kg 之间。这与颜安等[24]、周莉等[25]的研究结果相一致，这与研究区所处地理位置以及盐碱土本身的基本属性有关，研究区土壤属盐化草甸土，是一种非地带性土壤，表层土壤中好氧微生物比较活跃，加速土壤有机碳的矿化速率，不利于土壤有机碳的积累；同时土壤机碳含量随盐碱化程度的增加呈降低的变化趋势，其表现为：轻度盐碱化土壤 >中度盐碱化土壤 >重度盐碱化土壤。河套平原灌区由于其特殊的地理位置和气候特征，区域有灌无排，导致大量盐分聚集于土壤中，形成了区域不同程度的盐碱化土壤，其土壤全盐量和 pH 是表征该区域盐碱化程度的重要指标，研究区土壤剖面 pH 介于 7.85～9.80 之间、全盐量介于 1.97～7.12 g/kg 之间，尤其在重度盐碱化土壤，由于受区域盐碱的影响（表层 0～20 cm 土壤 pH 高达 9.58、含盐量达 7 g/kg 以上），地上植被较为稀疏，甚至有些地方无植被存在，且土壤盐分含量是影响该地区微生物生长的主要因素[26]。同时，通过分析土壤有机碳与土壤 pH、全盐相关性可知，土壤全盐、pH 与土壤有机碳含量呈指数负相关，相关系数分别为 0.668、 0.744，说明土壤 pH 和盐分含量越大，导致其土壤的理化性状变差，对植物生长的抑制作用越明显，进而阻碍或减弱土壤微生物活性和分解作用，抑制土壤有机碳的积累。这与孙运朋[26]、王刚等[27]、白曙光[28]的研究结果一致。
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土壤有机碳的垂直变化会受地上植被、有机质的分解速率等诸多因素的影响，本研究结果表明， 3 种不同盐碱化程度土壤有机碳在垂直剖面上呈逐渐降低的变化趋势，但不同盐碱化程度区域的土壤有机碳变化幅度有所差异；这与白曙光[28]、杨梦凡[29]、汤洁等[30]分别对天津、内蒙古、吉林西部不同盐碱化程度土壤有机碳垂直分布特征相一致。这主要是因为随盐碱化程度的增加地上植被逐渐稀疏，归还到土壤中的有机物质减少，土壤养分严重不足，导致土壤有机碳含量逐渐降低。同时，不同盐碱化土壤剖面土壤有机碳含量分层现象较为明显，但剖面下降的幅度存在一定差异；轻度盐碱化土壤 0～20 cm 土层有机碳含量明显高于 20 cm 以下的土层，中度盐碱化土壤 0～40 cm 土层有机碳含量明显高于 40 cm 以下的土层，重度盐碱化土壤0～10 cm 土层有机碳含量明显高于 10 cm 以下土层，且随盐碱化程度的增加，下层土壤有机碳的空间变异程度较小，尤其是 40～80 cm 土层间土壤有机碳差异未达到显著水平（P >0.05），且研究区土壤剖面在 40～80 cm 土层间出现明显的碱化层，而该土层坚硬、通透性差、土质黏重、结构稳定、有机质不易分解，故有机碳含量较低且相对比较稳定，无明显的变化规律，这主要是表层土壤受到地上植被凋落物的影响较大，而植被对深层土壤有机碳含量无明显影响作用。
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土壤微生物控制着土壤有机质和主要养分循环过程，微生物量是土壤养分的“源”和“库”，对土壤环境变化反应敏感，能够较早地指示土壤生态系统功能的变化[31]。微生物量碳是土壤有机物分解的动力[32]，是活性有机碳库的一个重要组成部分，常用来表征土壤活性有机碳库的变化，易受土壤 pH、含水量、理化性质等环境因素的影响[11，33-35]。本研究结果表明，盐碱胁迫对土壤微生物碳的影响较大，研究区土壤微生物量碳含量普遍较低，介于 22.50～82.70 g/kg 之间；随盐碱化程度的增加土壤微生物量碳呈逐渐降低的变化趋势，且 3 种盐碱化程度土壤微生物量碳含量之间存在明显差异，尤其是重度盐碱化土壤微生物量碳更低，介于 12.61～35.73 g/kg 之间，说明高的盐碱胁迫抑制土壤微生物活性，显著地降低了土壤微生物量碳含量，这与王国栋等[36]、路海玲等[37]、王飞等[38]的研究结果基本一致。另外，土层深度也是影响土壤微生物量碳分布的主要原因。本研究结果与王飞等[38]、李灵等[39]、刘爽等[40] 的研究结果相一致，即土壤微生物量碳含量均表现出随土层深度的增加而逐渐降低，3 种盐碱化程度土壤微生物量碳含量在剖面上的分布特征各不相同。轻、中度盐碱化区域 0～20 cm 土层微生物量碳含量显著高于 20～100 cm 土层，0～20 cm 土层土壤微生物量碳占整个剖面总量的 47%～49%，轻、中度盐碱化较重度盐碱化土壤植被盖度较大，表层土壤中植物根系和凋落物的输入较多，使得表层土壤有机物质易富集，且加上表层土壤容重较小，通透性能较好，更有利于土壤微生物的生长繁殖，故表层土壤微生物量碳最高；而重度盐碱化土壤地表植被稀疏，归还到土壤中凋落物量相对较小，同时高 pH 与盐分含量导致土壤容重较大，通透性较差，土壤微生物数量较低，故剖面土壤微生物量碳含量较低，且表现出 0～40 cm 土层显著高于下层。
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有关土壤微生物量碳与土壤水分二者的相关性目前有大量的研究，但至今仍无确定性结论，有的研究认为土壤含水量是影响土壤中微生物生存和活性的重要因素，适当的土壤水分条件可以增加土壤微生物量和微生物活性，二者呈显著的正相关[41]；也有的研究认为二者差异不显著。本研究表明，土壤含水量和微生物量碳含量并不存在相关关系，这与杨秀娟等[42]的研究结果相一致，而与杨继松等[43]、王洋等[44]、张静等[45]、刘明慧等[46]、何冬梅等[47]的研究结果不一致。研究区域所处河套平原灌区的前套地区，近年来在长期干旱半干旱气候条件以及盐碱的共同胁迫下，以及近年来园区内的地下水位有逐渐较低的变化趋势，土壤中的其他营养成分已成为限制微生物活动的主要因子。大量研究认为，土壤性质也是影响土壤微生物量碳含量和分布的直接原因[48]。本研究结果表明，土壤微生物量碳含量与土壤全氮、有机质及速效养分均呈显著的正相关关系，这与以往相关的研究结果一致[49-51]；说明土壤养分状况是影响土壤微生物量等的主要因素，能够为微生物代谢过程提供稳定的碳源。
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4 结论
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不同盐碱化程度土壤剖面有机碳、微生物量碳均表现出明显的垂直分布特征，即随土层深度的增加土壤有机碳、微生物量碳含量逐渐降低，且中、轻度盐碱化土壤剖面 0～40 cm 土层分层较为显著，变化幅度也表现出随着土层的加深而减小；而 40 cm 以下不同土层间差异不显著。同时随盐碱化程度的增加土壤有机碳、微生物量碳含量显著降低。土壤理化因子是影响区域土壤微生物量碳含量的直接因素，其中土壤有机碳、土壤全氮、速效养分含量与土壤微生物量碳含量具有显著正相关关系，土壤 pH、全盐含量、容重与土壤微生物量碳含量呈显著负相关，而与土壤含水量相关性未达到显著水平，表明河套平原盐碱化土壤有机质、全氮、速效养分、全盐含量，以及土壤 pH、容重都是影响土壤微生物量碳含量的限制性因子。
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参考文献
-
[1] Pan G X，Zhao Q G．Study on evolution of organic carbon stock in agricultural soils of China：facing the challenge of global change and food security［J］．Advances in Earth Science，2005，20（4）：384-393.
-
[2] Schnitzer M．Soil organic matter-the next 75 years［J］．Soil Science，1991，151（1）：41-58.
-
[3] 陈晓芬，李忠佩，刘明，等．不同施肥处理对红壤水稻土团聚体有机碳、氮分布和微生物生物量的影响［J］．中国农业科学，2013，46（5）：950-960.
-
[4] 张成霞，南志标．土壤微生物生物量的研究进展［J］．草业科学，2010，27（6）：50-57.
-
[5] 何越，李春涛，俞元春，等．亚热带森林土壤微生物生物量及群落功能特征的城乡梯度变化［J］．应用生态学报，2021，32（1）：93-102.
-
[6] Laurie A T，Ma A A，Ruth D Y．Forest floor microbial biomass across a northern hardwood successional sequence［J］．Soil Biology and Biochemistry，1999，31（3）：431-439.
-
[7] Schimel D，Melillo J，Tian H Q，et al．Contribution of increasing CO2 and climate to carbon storage by ecosystems in the United States［J］．Science，2000，287：2004-2006.
-
[8] 梁文举，闻大中．土壤生物及其对土壤生态学发展的影响 ［J］．应用生态学报，2001，12（1）：137-140.
-
[9] 王岩，沈其荣，史瑞和，等．土壤微生物量及其生态效应 ［J］．南京农业大学学报，1996，19（4）：45-51.
-
[10] Wardle D A．A comparative assessment of factors which influence microbial biomass carbon and nitrogen levels in soil［J］． Biological Reviews，1992，67（3）：321-358.
-
[11] Devi N B，Yadava P S．Seasonal dynamics in soil microbial biomass C，N and P in a mixed-oak forest ecosystem of Manipur，Northeast India［J］．Applied Soil Ecology，2006，31（3）：220-227.
-
[12] 王俊枝，薛志忠，张弛，等．内蒙古河套平原耕地盐碱化时空演变及其对产能的影响［J］．地理科学，2019，39（5）：827-835.
-
[13] 丛萍，张莉，王婧，等．河套平原碱蓬种群空间布局特征与土壤微域特征分析［J］．内蒙古林业科技，2018，44（3）：1-7.
-
[14] 陈强，杨劲松，姚荣江，等．河套平原典型县域耕地土壤养分空间变异特征研究［J］．中国农学通报，2020，36（10）：102-108.
-
[15] 高惠敏，王相平，屈忠义，等．脱硫石膏与有机物料配施对河套灌区土壤改良及向日葵生长的影响［J］．灌溉排水学报，2020，39（8）：85-92.
-
[16] 高惠敏，王相平，屈忠义，等．不同改良剂对河套灌区土壤盐碱指标及作物产量的影响研究［J］．土壤通报，2020，51（5）：1172-1179.
-
[17] 杨劲松，姚荣江，王相平，等．河套平原盐碱地生态治理和生态产业发展模式［J］．生态学报，2016，36（22）：7059-7063.
-
[18] 李玉义，逄焕成，张志忠，等．内蒙古河套平原盐碱化土壤改良分区特点与对策［J］．中国农业资源与区划，2020，41（5）：115-121.
-
[19] 景宇鹏，连海飞，李跃进，等．河套盐碱地不同利用方式土壤盐碱化特征差异分析［J］．水土保持学报，2020，34（4）：354-363.
-
[20] 高娃，景宇鹏，樊明寿，等．土默川平原盐渍化土地不同利用方式的土壤质量评价［J］．中国土壤与肥料，2019（6）：22-31.
-
[21] 吴金水，林启美，黄巧云，等．土壤微生物生物量测定方法及其应用［M］．北京：气象出版社，2006．54-63.
-
[22] Mi N，Wang S Q，Liu J Y，et al．Soil inorganic carbon storage pattern in China［J］．Global Change Biology，2008，14（10）：2380-2387.
-
[23] 金峰，杨浩．土壤有机碳密度及储量的统计研究［J］．土壤学报，2001，38（4）：522-528．
-
[24] 颜安，王泽，蒋平安，等．土壤盐分对干旱区盐渍土壤碳垂直分布的影响［J］．干旱区研究，2017，34（4）：770-774.
-
[25] 周莉，李保国，周广胜．土壤有机碳的主导影响因子及其研究进展［J］．地球科学进展，2005，20（1）：99-105．
-
[26] 孙运朋．基于GIS的垦利县土壤盐分、有机质空间变异特征研究［D］．烟台：鲁东大学，2014.
-
[27] 王刚，严登华，张诚，等．滦河流域土壤有机质的空间分布特征分析［J］．安徽农业科学，2011（28）：17254-17257．
-
[28] 白曙光．不同盐碱程度土壤无机碳剖面分布特征及固碳潜力 ［D］．呼和浩特：内蒙古师范大学，2018.
-
[29] 杨梦凡．天津不同盐渍化程度土壤有机碳、总氮含量及其 δ13C、δ15N 的分布研究［D］．天津：天津师范大学，2016.
-
[30] 汤洁，张楠，李昭阳，等．吉林西部不同土地利用类型的土壤有机碳垂向分布和碳密度［J］．吉林大学学报（地球科学版），2011，41（4）：1151-1156.
-
[31] Powlson D S，Brooks P C，Christensen B T．Measurement of soil microbial biomass provides an early in dication of changes in total soil organicmatter due to straw in corporation［J］．Soil Biology and Biochemistry，1987，19：159-164.
-
[32] 吴晓玲，张世熔，蒲玉琳，等．川西平原土壤微生物生物量碳氮磷含量特征及其影响因素分析［J］．中国生态农业学报，2019，27（10）：1607-1616.
-
[33] 李红琴，徐海燕，马小亮，等．马衔山多年冻土与季节冻土区土壤微生物量及酶活性的季节动态［J］．冰川冻土，2017，39（2）：421-428．
-
[34] 周世兴，邹秤，肖永翔，等．模拟氮沉降对华西雨屏区天然常绿阔叶林土壤微生物生物量碳和氮的影响［J］．应用生态学报，2017，28（1）：12-18．
-
[35] 杨帆，杨万勤，吴福忠，等．萘对川西亚高山森林土壤呼吸、可溶性有机质和微生物生物量的影响［J］．应用生态学报，2018，29（3）：757-764．
-
[36] 王国栋，褚贵新，刘瑜，等．干旱绿洲长期微咸地下水灌溉对棉田土壤微生物量影响［J］．农业工程学报，2009，11（25）：44-48.
-
[37] 路海玲，孟亚利，周玲玲，等．盐胁迫对棉田土壤微生物量和土壤养分的影响［J］．水土保持学报，2011，25（1）：197-201.
-
[38] 王飞，禇贵新，杨明凤，等．北疆绿洲不同盐分浓度梯度下土壤的生物活性及其功能多样性［J］．土壤通报，2012，43（3）：621-626.
-
[39] 李灵，张玉，王利宝，等．不同林地土壤微生物生物量垂直分布及相关性分析［J］．中南林业科技大学学报，2007，27（2）：52-56.
-
[40] 刘爽，王传宽．五种温带森林土壤微生物生物量碳氮的时空格局［J］．生态学报，2010，30（12）：3135-3143．
-
[41] van Gestel M，Lad N，Amato M．Microbial biomass responses to seasonal change and imposed drying regimesat increasing depth of undisturbed top soil profiles［J］．Soil Biology and Biochemistry，1992，24（2）：103-111.
-
[42] 杨秀娟，胡玉昆，房飞，等．不同类型盐碱土有机碳及微生物生物量碳的垂直分布特征［J］．生态学杂志，2013，32（5）：1208-1214.
-
[43] 杨继松，刘景双．小叶章湿地土壤微生物生物量碳和可溶性有机碳的分布特征［J］．生态学杂志，2009，28（8）：1544-1549．
-
[44] 王洋，刘景双，窦晶鑫，等．三江平原典型小叶章湿地土壤微生物量碳的动态变化特征［J］．浙江大学学报（农业与生命科学版），2009，35（6）：691-698．
-
[45] 张静，马玲，丁新华，等．扎龙湿地不同生境土壤微生物生物量碳氮的季节变化［J］．生态学报，2014，34（13）：3712-3719.
-
[46] 刘明慧，孙雪，于文杰，等．长白山不同海拔原始红松林土壤活性有机碳含量的生长季动态［J］．南京林业大学学报（自然科学版），2018，42（2）：67-74.
-
[47] 何冬梅，江浩，祝亚云，等．江苏滨海湿地不同演替阶段土壤微生物生物量碳质量分数特征及其影响因素［J］．浙江农林大学学报，2020，37（4）：623-630.
-
[48] 刘平，邱月，王玉涛，等．渤海泥质海岸典型防护林土壤微生物量季节动态变化［J］．生态学报，2019，39（1）：363-370.
-
[49] 金发会，李世清，卢红玲，等．石灰性土壤微生物量碳、氮与土壤颗粒组成和氮矿化势的关系［J］．应用生态学报，2007，18（12）：2739-2746.
-
[50] Zhou Z H，Wang C K．Reviews and syntheses：soil resources and climate jointly drive variations in microbial biomass carbon and nitrogen in China’s forest ecosystems［J］．Biogeosci Discuss，2015，12（14）：6751-6760.
-
[51] 王薪琪，韩轶，王传宽．帽儿山不同林龄落叶阔叶林土壤微生物生物量及其季节动态［J］．植物生态学报，2017，41（6）：597-609.
-
摘要
以内蒙古河套平原典型的盐碱土为研究对象，研究 3 种不同盐碱化程度土壤有机碳和微生物量碳的垂直分布（0 ～ 100 cm）特征，探讨其与环境因子的关系。结果表明：不同盐碱化程度土壤有机碳和微生物量碳大小顺序为：轻度盐碱化土壤 > 中度盐碱化土壤 > 重度盐碱化土壤，且不同盐碱化程度土壤机碳、微生物量碳含量均存在显著差异；0 ～ 100 cm 土层土壤有机碳含量范围分别为 1.96 ～ 6.21、1.90 ～ 5.34、1.36 ～ 3.92 g/kg，土壤微生物量碳含量范围分别为 61.18 ～ 121.72、41.10 ～ 109.85、12.61 ～ 35.73 mg/kg。在垂直剖面上，不同盐碱化程度土壤有机碳、微生物量碳均随土层深度的增加而表现出降低的变化趋势，并存在明显的分层特征；不同盐碱化程度土壤有机碳、微生物量碳含量在不同土层间的显著性差异各不相同。土壤微生物量碳与有机碳的比值随土壤深度的增加表现为先降低后升高的变化趋势，其剖面空间变异性随土层深度的增加逐渐降低。不同盐碱化程度土壤微生物量碳与有机碳含量显著相关，且随盐碱化程度的增加相关性逐渐增大；土壤微生物量碳与土壤容重呈显著的负相关性，而与土壤含水量未表现出明显的相关性。
Abstract
Based on the field sampling survey，the typical saline-alkali soil in three different salinization degrees in the Hetao plain of Inner Mongolia was used as the research object to study the vertical distribution（0 ～ 100 cm）characteristics of soil organic carbon and microbial biomass carbon，and the relationships between the soil organic carbon and microbial biomass carbon and environmental factors were explored．Results showed that the order of soil organic carbon and microbial biomass carbon in different salinization degrees was：mild salinization soil > moderate salinization soil > severe salinization soil，and there were significant differences in the contents of soil organic carbon and microbial biomass carbon in different salinization degrees．The contents of organic carbon in 0 ～ 100 cm layer soil were 1.96 ～ 6.21，1.90 ～ 5.34 and 1.36 ～ 3.92 g/kg， respectively，and the contents of soil microbial biomass carbon were 61.18 ～ 121.72，41.10 ～ 109.85 and 12.61 ～ 35.73 mg/kg，respectively．In the vertical section，the organic carbon and microbial biomass carbon of different salinized soils decreased with the increase of soil depth．The contents of soil organic carbon and microbial biomass carbon were significantly different in different salinization degrees and different soil layers．The ratio of soil microbial biomass carbon to organic carbon decreased first and then increased with the increase of soil depth，and its spatial variation coefficient decreased with the increase of soil depth．There was a significant correlation between soil microbial biomass carbon and organic carbon content in different salinization degrees，and the correlation gradually increased with the increase of salinization degree．There was a significantly negative correlation between soil microbial biomass carbon and soil bulk density，but there was no obvious relativity with soil water content.