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基於合理土地管理方式的沙質荒漠化土壤質量改良及其生態經濟效益提升，是實現區域生態環境和社會經濟協調發展的重要前提。沙質荒漠化土地復墾過程中土壤質量演變規律及其機制等關鍵科學問題尚不十分清楚，傳統生態學假說能否適用於沙質荒漠化土地治理和利用等還缺乏試驗資料支援。
中國科學院新疆生態與地理研究所荒漠與綠洲生態國家重點實驗室研究員曾凡江團隊從2004年開始對沙質荒漠化土地復墾過程中土壤和作物主要指標引數的變化特徵進行定位監測和試驗研究，主要包括表土層和深土層土壤水分和養分、機械組成和團聚體等物理指標、棉花地上和地下生物量、化肥勞動力投入和產量經濟效益等指標。
相關研究表明，棉花苗期葉片更高的葉片氮含量和葉片光合能力，能夠促進冠層葉面積增加，有利於提高地上生物量；籽棉產量的年際變化與地上生物量、收穫指數和單位面積棉鈴數呈顯著正相關，相對重要性排序為地上生物量≈收穫指數＞單位面積棉鈴數；地上生物量與土壤質量指數（SQI）呈線性增加-飽和曲線關係，SQI飽和值（閾值）為0.5，對應的土壤有機碳含量為~5.0 g/kg；試驗結果支援HBCS（High Biomass Cropping System）生態學假說，並首次在沙質荒漠化土地恢復方面得以驗證，即沙質荒漠化土地復墾過程中持續性大量新增外源性碳能夠顯著提升土壤質量並促進作物穩產和高產；針對策勒綠洲沙質荒漠化農田，建議每公頃施用200 kg N、60 kg P2O5和21噸農家肥，能夠保證作物高產和穩產。
來源：中國科學院
