自20世紀(jì)中期以來，植樹造林使全球人工林面積增加了約一百零五萬平方千米。中國北方農(nóng)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(nóng)牧交錯帶長時間大范圍的人工林培植，為客觀認(rèn)識區(qū)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種類型的關(guān)系提供了理想的研究場所。

目前研究證實，人工林生態(tài)系統(tǒng)建立使中國北方農(nóng)牧交錯帶重點區(qū)域生態(tài)治理進(jìn)程明顯加快，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量呈現(xiàn)穩(wěn)中向好的趨勢，但在部分區(qū)域出現(xiàn)了土壤干旱化、土壤碳流失和土壤侵蝕加劇的問題。這些區(qū)域內(nèi)人工林死亡與土壤地球化學(xué)循環(huán)過程導(dǎo)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(rèn)識土壤環(huán)境對人工林正常生產(chǎn)、穩(wěn)定維持以及生態(tài)效益發(fā)揮等具有重要的現(xiàn)實意義。

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(tuán)隊以北方農(nóng)牧交錯帶人工林（圖1）為研究對象，通過野外調(diào)查和室內(nèi)分析，在區(qū)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(jié)合氣候因子和樹種特征，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(guī)律。

研究結(jié)果表明，農(nóng)牧交錯帶人工林土壤整體呈弱堿性，電導(dǎo)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(nóng)牧交錯帶人工林土壤自西向東酸性增強(qiáng)、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(dǎo)率、容重與降水量顯著負(fù)相關(guān)，而土壤含水量、全碳和全氮含量與年降水量顯著正相關(guān)；人工林土壤全碳和全氮含量與年均氣溫和干燥度指數(shù)均顯著負(fù)相關(guān)。區(qū)域尺度上，喬木林土壤pH值顯著低于灌木林土壤，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(nóng)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類戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項、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(nóng)牧交錯帶人工林樣點分布

圖2　北方農(nóng)牧交錯帶不同林型人工林土壤理化性質(zhì)差異