凍融作用對退化高寒草原土壤團聚體有機碳的影響

柴 瑜,魏衛東,2,李希來,李成一,楊鑫光,馬盼盼，徐文印

(1.青海大學 農牧學院，西寧 810016；2.青海省高寒草地適應性管理重點實驗室，西寧 810016；3.青海民族大學 生態環境與資源學院，西寧 810016)

凍融在全球中、高緯以及高海拔地區普遍存在[1]。凍融作用指的是在低溫環境下，土壤表層及一定深度土層中隨著季節變化或晝夜更替而不斷出現解凍、凍結的過程[2-3]，其可以大幅度地改變土壤的理化性質[3-4]，影響微生物活性[1]，繼而影響到土壤碳、氮生物地球化學循環過程[5-6]。三江源自然保護區是中國面積最大的自然保護區[7]，是我國保護生態的重要屏障，也是全球范圍內最為脆弱的地區之一[8]。近幾十年來，由于鼠蟲危害、草地超載過牧、土壤的侵蝕作用、全球人口增加、溫室效應積累等自然因素和人為因素的共同影響，導致高寒草原發生不同程度的退化，這一變化嚴重威脅到草地土壤環境的穩定。其中，土壤有機質包括土壤中微生物體及其分解合成的各種有機物、各種動植物殘體等，其主要由土壤中的碳、氮組成，碳成分即屬于土壤有機碳[9]。有研究表明，土壤有機碳含量對全球氣候變化有很大的影響，主要原理是通過改變大氣中的二氧化碳濃度、碳匯轉變碳源等，從而影響全球碳循環過程，還對土壤質量起關鍵性作用[10-11]。

土壤團聚體是由土壤中的土粒形成的團粒狀結構組成，成分包括有機物和無機礦物質，這種團粒結構能有效儲存水分和養分，不僅能有效平衡水、肥、氣、熱，促進土壤疏松熟化層的穩定性，還對土壤酶活性有巨大影響[12]。土壤團聚體被認為是評價土壤結構是否穩定的關鍵因素，還是土壤參與全球碳循環以及對土壤有機碳穩定性產生影響的主要機制之一[13-14]。相關研究結果表明，團聚體中儲存的有機碳含量對土壤有機碳的消長和土壤結構的穩定起重要作用，就土壤表層中的有機碳含量來說，儲存在土壤團聚體內的大約占總含量的90%[15]。作為一種重要的膠結物質，土壤有機碳能將土粒聚集在一起，形成更大的團狀結構，進而有效提高土壤的穩定性[16]。

目前，國內外學術界針對退化高寒草原進行了大量研究，通過歸納總結可得，研究主要集中在以下方面，包括在氣候變化情況下，土壤淺層的凍融特點[17]、高寒草地凍融交替期土壤水熱特征[18]、退化高寒草原土壤團聚體有機碳的變化特征[19]、凍融作用對于土壤理化性質及風蝕水蝕的影響[20]等方面，并取得了巨大進展。也有研究結果表明，在增強團聚體對有機碳的保護作用方面，頻繁的凍融過程具有有利影響[21]。但針對凍融作用本身，尤其是以退化高寒草原為例，持續發生凍結、解凍過程后，這種反復交替作用發生的頻次對土壤及土壤團聚體結構中的有機碳含量的改變研究相對較少，而且土壤有機碳與土壤團聚體有機碳含量之間的相關性等科學問題也未能得到有效解釋，并逐漸演變成學術界亟待解決的重要 問題。

因此，本研究選擇凍融作用明顯的青海省，以果洛州瑪多縣為例，在不同退化程度樣地進行野外測定的同時采集土壤樣品，帶回實驗室進行凍融模擬試驗，并測定土壤及團聚體中的有機碳含量，最后得出凍融作用對退化高寒草原土壤團聚體有機碳含量的影響結論，有助于揭示青藏高原高寒凍土區土壤碳動態和碳循環的變化特征，評估土壤凍融作用改變對土壤團聚體有機碳帶來的效應，以期獲得客觀、科學的研究結論，為探索高寒草原土壤的酶活性、土壤水肥氣熱穩定性、碳氮含量、全球碳循環等提供科學依據和理論借鑒。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

本研究的試驗區在青海省果洛藏族自治州西北部的瑪多縣，位于青藏高原三江源自然保護區核心部位，平均海拔4 289 m左右，天然草地面積2.0×104km2[22]。高寒草甸和高寒草原為該區域主要的植被類型。全縣為典型高原大陸性氣候，年均氣溫-4 ℃，年均降水418 mm，最熱月份可達7.5 ℃，最冷月份可達-16.8 ℃，年均日照時數2 373～2 716 h。禾本科、莎草科植物是瑪多縣牧草主要組成植物。植被以紫花針茅(Stipapurpurea)為主，建群種為細葉亞菊(Ajaniatenuifolia)、青藏苔草(Carexmoorcroftii)等。試驗區有“黃河源頭”之稱，季節變化導致的溫度差異很大，具有典型的退化高寒草原，退化后形成的次生植被種類主要包括馬先蒿(Pedicularis)、披針葉黃華(Thermopsissalsula)、沙生蒿(Artemisaarenaria)等。

1.2 樣地設置及土樣采集

研究樣地土壤為高山草原土，草地類型為高寒草原，植被以紫花針茅為主。試驗樣地退化類型劃分采用的標準參考任繼周[23]的方法，將研究區劃分為4種類型，分別為：重度退化(heavy degradation，HD)、中度退化(moderate degradation，MD)、輕度退化(light degradation，LD)、未退化(un-degradation，UD)(表1)。繼而在各類型試驗區采集深度為0～30 cm的土壤鮮樣，同時進行生物多樣性等野外觀測內容的調查，將在同一類型樣地采集的土壤進行混合，隨后帶回實驗室開展凍融模擬試驗，同時測定各樣地土壤及團聚體中的有機碳含量。各退化程度下，研究樣地大小均為30 m×50 m，陽坡、坡度均為5°～7°。

表1 研究樣地概況

試驗于2017年8月進行，試驗設計為：在選定的4種退化類型試驗區中，隨機布設面積為 1 m×1 m的樣方，6次重復，然后進行野外相關指標調查，調查內容主要有與地面平齊刈割后的各物種生物量、地下生物量、植物種類數、利用多人目測法估測的植被覆蓋度等。這些數據用于計算相關指數，包括多樣性指數、均勻度指數。

(1)

(2)

式中：H為多樣性指數，E為均勻性指數；S為物種數，Pi為第i個物種的重要值占所有物種重要值之和的比例。

1.3 土樣處理與測定方法

本研究以土壤凍融循環次數為控制因素，設置5個水平，即C0、C1、C2、C3、C4，對應的循環次數分別為：不經過凍融處理、循環2次、循環6次、循環10次、循環14次。依據研究樣地歷年淺層土壤凍結狀態下土壤溫度水平，凍融試驗時凍結溫度控制為-15 ℃，消融溫度控制為5 ℃。凍融循環1次時間為24 h，凍結12 h，消融12 h。

凍融處理完成后，將研究樣地土壤機械穩定性團聚體利用干篩法分離，團聚體篩分粒級分 為<0.25 mm、0.25～0.5 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm，然后采用重鉻酸鉀-硫酸消化法[24]對不同粒級團聚體的有機碳含量進行測定。

1.4 數據統計分析方法

Excel 2010對試驗數據進行匯總和計算，SPSS 20.0對各處理F檢驗進行差異顯著性分析，Duncan’s多重比較，P<0.05表示差異顯著。利用Sigma plot 10.0軟件作圖，圖表中的數據以“平均值±標準差”表示。

2 結果與分析

2.1 凍融循環對不同退化程度高寒草原土壤有機碳含量的影響

4種退化類型的高寒草原土壤有機碳含量均與凍融循環次數呈負相關關系，即循環次數越多，土壤有機碳含量越低。凍融循環處理后，各退化程度研究樣地土壤有機碳含量變化情況不同。輕度退化草地土壤，不同凍融循環次數對土壤有機碳含量的影響不顯著(P>0.05)；而對輕度退化、中度退化、重度退化草地土壤，凍融循環0次、2次、6次、10次與凍融循環14次處理下土壤有機碳含量存在顯著差異(P<0.05)，而凍融循環0次、2次、6次、10次各處理間，土壤有機碳含量差異不顯著(P>0.05)。4個退化類型樣地土壤有機碳含量對比凍融循環0次與凍融循環14次，由未退化到重度退化減幅分別為4.7%、16.5%、16.6%、35.7%，說明隨著退化程度的加重，各試驗區的土壤有機碳含量受凍融作用的影響更明顯。同時也表現出土壤有機碳含量受循環次數相對較少的凍融作用影響更小。另外，從退化程度因素來看，有機碳含量隨著退化程度逐漸加重，表現出先升高后降低的變化規律。4種退化類型的土壤有機碳含量由高到低排列為：輕度>未退 化>中度>重度(圖1)。

2.2 凍融循環對不同退化程度高寒草原土壤團聚體有機碳的影響

2.2.1 凍融循環對未退化高寒草原土壤團聚體有機碳的影響 在未發生退化的高寒草原，同一粒級土壤團聚體有機碳含量隨著凍融循環次數的不同而發生變化。<0.25 mm粒級土壤團聚體有機碳含量隨凍融循環次數的增加總體呈減少趨勢，凍融循環各處理間差異均不顯著(P>0.05)。凍融循環0次與凍融循環14次相比，土壤團聚體有機碳含量僅減少0.02%。0.25～0.5 mm粒級土壤團聚體有機碳含量與凍融循環次數呈正相關關系，即隨著凍融循環次數的增加而呈增加的趨勢，當凍融循環次數為10次時，土壤團聚體有機碳含量上升至最高，凍融循環0次、2次、6次、10次處理間土壤團聚體有機碳含量差異達顯著水平(P<0.05)，凍融循環10次與14次間土壤團聚體有機碳含量差異不顯著(P>0.05)，凍融0次與凍融14次相比，土壤團聚體有機碳含量增加58.8%。0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm粒級土壤團聚體有機碳含量隨著凍融循環次數的增加表現出減少的變化規律，其土壤團聚體有機碳含量均在凍融循環次數為14次時達到最低值。0.5～1 mm、2～10 mm粒級土壤團聚體有機碳含量在凍融循環0次、2次、6次各處理間以及凍融循環10次、14次處理間存在顯著差異(P< 0.05)，而凍融循環6次與10次處理間差異不顯著(P>0.05)。1～2 mm粒級土壤團聚體有機碳含量凍融循環0次與2次處理間，凍融循環6次、10次、14次處理間差異顯著(P<0.05)，而凍融循環2次與6次處理間差異不顯著(P>0.05)。對比凍融循環0次與14次，0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm粒級土壤團聚體有機碳含量減幅分別為40.0%，45.8%，57.6%，反映出當土壤團聚體粒級在0.5～10 mm之間時，粒級越大，凍融循環次數的增加對土壤團聚體有機碳含量的影響越明顯，減幅越大(圖2)。

2.2.2 凍融循環對輕度退化高寒草原土壤團聚體有機碳的影響 在發生輕度退化的高寒草原，不同凍融循環次數處理水平下，同一粒級土壤團聚體有機碳含量表現不同變化規律。0.25～0.5 mm粒級土壤團聚體有機碳含量隨凍融循環次數的增加呈現出先增加后減少的變化趨勢，當凍融循環次數為10次時，土壤團聚體有機碳含量達到最大值，凍融循環2次、6次、10次、14次處理間，土壤團聚體有機碳含量差異達到顯著水平(P<0.05)，凍融循環0次與2次間土壤團聚體有機碳含量差異不顯著(P>0.05)，凍融0次與凍融14次相比，土壤團聚體有機碳含量增加13.5%。土壤團聚體有機碳含量在粒級為<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm時隨著凍融循環次數的增加表現出持續降低的規律，且均在凍融循環次數為14次時達到最低值。<0.25 mm粒級土壤團聚體有機碳含量隨凍融循環次的增加總體呈減少趨勢，凍融循環0次、2次、6次處理間差異均不顯著(P>0.05)，凍融循環6次與10次，10次與14次處理間差異顯著(P<0.05)。土壤團聚體有機碳含量在粒級為0.5～1 mm時，凍融循環0次與2次，6次與10次各處理間無顯著差異(P>0.05)，而凍融循環2次與6次，10次與14次各處理間差異顯著(P<0.05)。對于粒級為 1～2 mm、2～10 mm的土壤團聚體，其有機碳含量在凍融循環0次、2次、6次、10次、14次處理間差異均顯著(P<0.05)。對比凍融循環0次與14次，<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm粒級的土壤團聚體有機碳含量減幅分別為11.3%、54.1%、41.6%、64.9%。反映出當土壤團聚體粒級在10 mm以內時，粒級越大，凍融循環次數的增加對土壤團聚體有機碳含量的影響越明顯，減幅越大。總的來說，減幅呈現出2～10 mm>0.5～1 mm>1～2 mm>低于0.25 mm的變化規律(圖3)。

2.2.3 凍融循環對中度退化高寒草原土壤團聚體有機碳的影響 在發生中度退化的高寒草原，不同凍融循環次數處理水平下，同一粒級土壤團聚體有機碳含量表現不同變化規律。0.25～0.5 mm粒級土壤團聚體有機碳含量隨著凍融循環次數的增加而呈增加的趨勢，當凍融循環次數為10次時，土壤團聚體有機碳含量達到最大值，凍融循環0次、2次、6次、10次、14次各處理間，土壤團聚體有機碳含量差異達到顯著(P<0.05)，且未經凍融處理與凍融14次相比，土壤團聚體有機碳含量增長27.3%。土壤團聚體粒級為<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm時，其團聚體有機碳含量隨著凍融循環次數的增加表現出減少的變化規律，其土壤團聚體有機碳含量均在凍融循環次數為14次時達到最低值。<0.25 mm粒級土壤團聚體有機碳含量隨凍融循環次的增加總體呈現減少趨勢，凍融循環0次、2次、6次處理間以及凍融循環處理10次與14次之間差異均不顯著(P>0.05)，凍融循環6次與10次處理間差異顯著(P<0.05)。0.5～1 mm粒級土壤團聚體有機碳含量在凍融循環2次、6次、10次處理間差異不顯著(P>0.05)，而凍融循環0次與2次、10次與14次各處理間差異顯著(P<0.05)。1～2 mm粒級土壤團聚體有機碳含量在凍融循環0次、2次、6次、10次、14次處理間差異達顯著水平(P<0.05)。2～10 mm粒級土壤團聚體有機碳含量在凍融循環0次與2次以及6次與10次處理間差異不顯著(P>0.05)，凍融循環2次與6次以及10次與14次處理間差異顯著(P<0.05)。對比凍融循環0次與14次，粒級分別 為<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm的土壤團聚體有機碳含量減幅分別為12.1%、63.3%、49.1%、61.4%。反映出當土壤團聚體粒級在10 mm以內時，粒級越大，凍融循環次數的增加對土壤團聚體有機碳含量的影響越明顯，減幅越大。總的來說，減幅呈現出0.5～1 mm> 2～10 mm>1～2 mm>低于0.25 mm的變化規律(圖4)。

2.2.4 凍融循環對重度退化高寒草原土壤團聚體有機碳的影響 在發生重度退化的高寒草原，不同凍融循環次數處理水平下，同一粒級土壤團聚體有機碳含量也表現出不同變化規律。粒級為0.25～0.5 mm的土壤團聚體有機碳含量隨著凍融循環次數的增加表現出增加的變化規律，凍融循環處理水平為10次循環時，土壤團聚體有機碳含量達到最大值。另外，凍融循環0次、2次、6次、10次、14次各處理間，土壤團聚體有機碳含量差異達到顯著水平(P<0.05)，未經凍融循環處理與凍融14次相比，土壤團聚體有機碳含量增加18.8%。土壤團聚體有機碳含量在團聚體粒級 為<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm隨著凍融循環次數的增加表現出減少的變化趨勢，且在凍融循環次數為14次時達到最低值。<0.25 mm粒級土壤團聚體有機碳含量隨凍融循環次的增加總體呈減少趨勢，凍融循環0次、2次、6次處理間差異均不顯著(P>0.05)，凍融循環6次與10次，10次與14次處理間差異顯著(P<0.05)。0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm粒級土壤團聚體有機碳含量在凍融循環0次、2次、6次、10次、14次處理間差異均顯著(P< 0.05)。對比凍融循環0次與14次，粒級分別為<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm的土壤團聚體有機碳含量減幅分別為35.4%、57.6%、63.5%、75.2%。反映出當土壤團聚體粒級在10 mm以內時，粒級越大，凍融循環次數的增加對土壤團聚體有機碳含量的影響越明顯，減幅越大。總的來說，減幅呈現出2～10 mm>1～2 mm>0.5～1 mm>低于0.25 mm的變化規律(圖5)。

綜合以上分析可知，對各退化類型樣地來說，隨著凍融作用的影響，土壤團聚體有機碳含量也會受到一定程度的影響，且含量呈現出可循的變化規律。根據退化類型的區別，<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm粒級土壤團聚體有機碳含量均隨著凍融循環次數的增加而減少。對比凍融循環0次與14次，土壤團聚體有機碳含量隨著處理水平的劇增，表現出明顯的下降趨勢，且下降程度不斷加大。這種現象表明，有機碳在土壤團聚體中的含量，會受到構成團聚體結構的粒級大小以及凍融循環次數的影響，且隨著土壤團聚體粒級的加大，凍融效應越明顯。而 0.25～1 mm粒級土壤團聚體有機碳含量的變化與其他粒級相反，其隨著凍融循環次數的增加呈現增大的趨勢，且均在凍融循環次數為10次時土壤團聚體有機碳含量達到最大值，對比凍融循環0次與14次，土壤團聚體有機碳含量的增幅呈現出UD>MD>HD>LD的變化趨勢。

2.3 凍融作用下退化高寒草原土壤有機碳與團聚體有機碳的相關性

由表2可知，在未發生退化的高寒草原，凍融作用下土壤有機碳含量與<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm粒級土壤團聚體有機碳含量間呈正相關關系，相關性隨著團聚體粒級在增加而增加，但均未達到顯著水平(P>0.05)，與0.25～0.5 mm粒級土壤團聚體有機碳含量間呈現負相關。在發生輕度退化的高寒草原，凍融作用下土壤有機碳含量與<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm粒級土壤團聚體有機碳含量間呈現正相關關系，相關性都比較強。其中與0.5～1 mm粒級土壤團聚有機碳含量的相關性達到及極顯著水平(P<0.01)，與2～10 mm粒級土壤團聚有機碳含量的相關性達到顯著水平(P<0.05)，與0.25～0.5 mm粒級土壤團聚體有機碳含量呈現負相關關系。而在發生中度退化的高寒草原，凍融作用下土壤有機碳含量 與<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm粒級土壤團聚體有機碳含量也呈正相關關系，相關性都比較強。其中與<0.25 mm、0.5～1 mm粒級土壤團聚有機碳含量呈現顯著相關關系(P<0.05)，而與0.25～0.5 mm粒級土壤團聚體有機碳含量呈現負相關關系。在退化程度較嚴重，發生重度退化的高寒草原，凍融作用下土壤有機碳含量與<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm粒級土壤團聚體有機碳含量也呈現正相關，其中與<0.25 mm粒級土壤團聚有機碳含量呈現極顯著正相關關系(P<0.01)，與1～2 mm、2～10 mm粒級土壤團聚有機碳含量呈現顯著正相關關系(P<0.05)，與0.25～0.5 mm粒級土壤團聚體有機碳含量呈現負相關關系。總的來說，凍融循環處理下，不同退化程度高寒草原土壤有機碳含量與<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm粒級土壤團聚體有機碳含量均呈現正相關關系，且相關性較強，部分達到顯著相關水平(P<0.05)，個別達到極顯著相關水平(P<0.01)。此外，與0.25～0.5 mm粒級土壤團聚體有機碳含量呈現負相關，相關性不高。

表2 土壤有機碳與各粒級團聚體有機碳間的相關性

在同一粒級團聚體下，不同退化程度間的團聚體有機碳與土壤有機碳的相關性也呈現出一定的變化規律。土壤有機碳含量與<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm粒級土壤團聚體有機碳含量間呈正相關關系，其中土壤有機碳含量與<0.25 mm、1～2 mm粒級土壤團聚體有機碳含量間的相關性與退化程度的加重呈正相關關系。而土壤有機碳含量與0.5～1 mm、2～10 mm粒級土壤團聚體有機碳含量均會受到退化程度的影響，且二者間的相關性隨著退化程度的加劇呈現先增大后減小的變化趨勢。

3 討 論

本研究結果表明，高寒草原草地土壤有機碳含量隨著退化程度加劇總體呈現下降的變化趨勢，這與馬盼盼[25]的研究結果相似，與筆者之前研究得到的規律[26]基本一致。這一方面是由于伴隨著草地退化程度的加劇，植被覆蓋度和地上生物量逐步減少，進一步導致土壤固碳能力降低[27]。另一方面草地退化的加劇使得草地中微生物的降解能力受到影響，從而影響到土壤有機碳的穩定，土壤有機碳的含量隨之減少[28]。這也說明多年凍土分布區三江源國家公園內高寒草原的退化，不利于草原生態系統的穩定發展和固碳生態功能的維持，需要盡快恢復治理已經退化的高寒草原[29]。

土壤團聚體的粒級大小、化學成分等是土壤理化性質的重要指示信息[2]，是土壤結構的基本單元，易受到人類活動和自然因素的影響。凍融作用的普遍存在及人類活動的影響使得土壤結構和水熱運動規律發生顯著改變，土壤團聚體有機碳含量也受到影響。各退化程度，<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm粒級土壤團聚體有機碳含量均隨著凍融循環次數的增加呈減少的趨勢，而0.25～0.5 mm粒級土壤團聚體有機碳含量則隨著凍融循環次數的增加呈現增大的變化趨勢，此研究結果與陳奇等[30]之前的研究得出的0～30 cm土層，土壤團聚體含量自<0.25 mm 粒級至2～10 mm 粒級總體呈先減少后增加的變化趨勢的結論大體相似。粒級為 0.25～0.5 mm的土壤團聚體有機碳含量隨著凍融循環次數的增加而呈現出的變化趨勢與其他粒級土壤團聚體變化趨勢均不同，這可能是在室內凍融循環試驗的處理下，部分0.25～0.5 mm粒級土壤團聚體受凍融作用影響破碎轉化為<0.25 mm粒級土壤團聚體而導致，這有待進一步證明。

不同氣候條件下，由于土壤類型、土壤微生物結構等的差異，土壤有機碳與土壤團聚體有機碳之間的相關性可能存在差異。有學者以亞熱帶山地為研究區域，對土壤及團聚體中的有機碳進行測定并分析，結果表明：隨著土層的變化，土壤表層、微團聚體、大團聚體中的有機碳含量之間表現出顯著的正相關或負相關關系[31-32]。蔡曉布等[15]在不同的研究區也有不同發現，以藏北高寒草原為例開展相關研究，發現：有機碳在土壤團聚體中的含量與粒級大小表現出極顯著(P<0.01)正相關關系，這種規律說明在干旱且溫度低冷的區域，土粒在凍融作用下形成團聚體后，會對團聚體的不同粒級數量以及功能發揮起關鍵性作用。本研究結果顯示，不同退化程度高寒草原，凍融作用處理下土壤有機碳含量與<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm粒級土壤團聚體有機碳含量間均呈正相關關系，與0.25～0.5 mm粒級土壤團聚體有機碳含量間呈負相關關系。土壤有機碳含量與<0.25 mm、1～2 mm粒級土壤團聚體有機碳含量間的相關性隨著退化程度的加劇呈現增大的變化趨勢。土壤有機碳含量與粒級為0.5～1 mm、2～10 mm的土壤團聚體有機碳含量，均會受到退化程度的影響，且二者的相關性隨著退化程度的加重表現出先增加后下降的變化規律。而土壤有機碳含量與0.5～1 mm、2～10 mm粒級土壤團聚體有機碳含量間的相關性隨著退化程度的加劇呈現先增大后減小的變化 趨勢。

目前對于凍土區由凍融作用引起的生態效應相關方面的研究不是很多，今后在青藏高原發生退化的高寒草原進行土壤凍融特征研究時，應加強不同凍融過程下多因素交叉試驗研究，使取得的成果更具實用性。其次，還要關注土壤凍融效應隨著試驗區的植被類型、群落結構、微生物種類和數量、土壤類型、地形地貌等因子而表現出不同的規律，且凍融作用在很多空間尺度都可能發生，因此，導致土壤結構的穩定性、酶活性、土壤碳氮等元素變化規律變得更加復雜和多樣，可以通過選擇多樣點、多季節、更深土層來開展研究，從而為三江源地區生態環境的保護及資源利用提供 依據。

4 結 論

(1)土壤有機碳含量總體隨著凍融循環次數的增加呈減少的變化趨勢。隨退化程度的加重，土壤有機碳含量受凍融循環次數的影響增加。且凍融循環次數小于等于10次，對退化高寒草原土壤有機碳含量無影響。

(2)在4種不同程度的退化高寒草原，<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm粒級土壤團聚體有機碳含量均隨著凍融循環次數的增加而減少，且隨著土壤團聚體粒級的增大，凍融作用對土壤團聚體有機碳含量的影響也增強。0.25～0.5 mm粒級土壤團聚體有機碳含量則隨著凍融循環次數的增加呈現增大的變化趨勢，對比凍融循環0次與14次，土壤團聚體有機碳含量的增幅呈現出UD>MD>HD>LD的變化趨勢。

(3)不同退化程度高寒草原，凍融作用處理下土壤有機碳含量與<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm粒級土壤團聚體有機碳含量間均呈正相關關系，與0.25～0.5 mm粒級土壤團聚體有機碳含量間呈負相關關系。土壤有機碳含量與<0.25 mm、1～2 mm粒級土壤團聚體有機碳含量間的相關性隨著退化程度的加劇呈現增大的變化趨勢，土壤有機碳含量與0.5～1 mm、2～10 mm粒級土壤團聚體有機碳含量均會受到退化程度的影響，且二者間的相關性隨著退化程度的加劇呈現先增大后減小的變化規律。