【正文】 與土壤有機碳的含量密切相關(guān)，因此可以將其作為一個指標來判定農(nóng)業(yè)措施對土壤有機碳的影響（Insam et al，1989）。土壤微生物量碳含量較少，僅占土壤有機碳的1%～3 %（Anderson and Domsch，1990），但土壤中的微生物對土壤有機碳的動態(tài)有不可忽視的影響。 土壤微生物量碳由于微生物量碳對耕作、輪作、施肥等農(nóng)業(yè)管理措施對土壤質(zhì)量影響的反應(yīng)非常敏感且綜合性強（Anderson and Domsch，1990；Insam et al，1989），自20世紀70年代開始才受到重視（Jenkinson and Powlson，1976）。還可進一步分析施肥、氣候、土地利用方式及耕種年限等因素對CMI的影響（楊麗霞和潘劍君，2004）。Lefroy等（1993）研究得出土壤有機碳中能被333 mmol L1 KMnO4 氧化的有機碳在種植作物時變化最大，因此將這部分有機碳稱作易氧化活性有機碳，不能被氧化的稱為非活性有機碳，并首次提出土壤碳庫管理指數(shù)（Carbon management index CMI），用來反映農(nóng)作措施使土壤質(zhì)量下降或更新的程度（Whitbread et al，1998）。根據(jù)腐殖質(zhì)酸與土壤顆粒結(jié)合的分層結(jié)構(gòu)原理（Buyanovsky et al，1994），富啡酸和胡敏酸用超聲波處理后又分作A、B組富啡酸和胡敏酸。對腐殖質(zhì)類物質(zhì)還產(chǎn)生了更進一步的分級方法，如根據(jù)提取劑的不同將其分作松結(jié)態(tài)、穩(wěn)結(jié)態(tài)和緊結(jié)態(tài)腐殖質(zhì)類物質(zhì)（何云峰等，1998；吳景貴等，1998）。 土壤有機碳的化學(xué)分組從18世紀80年代開始，對有機碳的研究主要集中在腐殖質(zhì)元素組成、功能團結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等方面。土壤有機碳是由具有不同物理、化學(xué)特性和微生物降解特性所組成的混合物（Li et al，2007a），依據(jù)土壤有機碳在土壤中的分解難易和轉(zhuǎn)化時間，將土壤有機碳總體分為3個庫（Trumbore，1997）：（1）不穩(wěn)定土壤有機碳庫，有機碳組成以微生物量碳、可礦化碳、DOM、碳水化合物為主，這部分有機碳活性強、分解速率快、轉(zhuǎn)化周期短，且與養(yǎng)分供應(yīng)密切相關(guān)；（2）穩(wěn)定有機碳庫（緩效性有機碳庫），主要有顆粒有機物、碳水化合物、脂類等，周轉(zhuǎn)和分解速率慢于前一種有機碳，被認為是土壤固定有機碳的主要碳庫（Six et al，2000）；（3）極穩(wěn)定有機碳庫（惰性有機碳庫），它們主要是木質(zhì)素、腐殖質(zhì)、多酚及被保護的多糖等，分解速率和轉(zhuǎn)化周期相當(dāng)長。一方面土壤有機碳為植物提高了所必需的各種營養(yǎng)元素，維持土壤良好的物理結(jié)構(gòu)，并影響?zhàn)B分循環(huán)，改善土壤結(jié)構(gòu)，影響土壤持水性能、緩沖性能、生物多樣性以及植物營養(yǎng)的生物有效性，緩解或調(diào)節(jié)土壤退化及土壤生產(chǎn)力有關(guān)的一系列過程（趙鑫等，2006）；另一方面土壤有機碳（1600 Pg C）代表了表層陸地生態(tài)系統(tǒng)最大的碳庫（2200 Pg C）（Post et al，1982），其微小變化將引起大氣CO2濃度的較大波動，對陸地生態(tài)系統(tǒng)的分布、組成、結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生深刻影響。土壤有機質(zhì)（有機碳）的研究可以追溯到200a前的18世紀80年代（Kononova，1964；Baldock and Nelson，1999）。 土壤有機碳分組技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀土壤有機質(zhì)（Soil Organic Matter，SOM）由一系列存在于土壤中、組成和結(jié)構(gòu)不均一、主要成分為C和N的有機化合物組成（Kononova，1964），土壤有機質(zhì)的成分中既有化學(xué)結(jié)構(gòu)單一、存在時間只有幾分鐘的單糖或多糖，也有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、存在時間可達幾百到幾千年的腐殖質(zhì)類物質(zhì)（Humic Substance），既包括主要成分為纖維素、半纖維素的正在腐解的植物殘體，也包括與土壤礦質(zhì)顆粒和團聚體結(jié)合的植物和動物殘體降解產(chǎn)物、根系分泌物和菌絲體（Christensen，1992；武天云等，2004a）。但他們認為膜下滴灌的棉花根系淺，抗旱能力弱，受旱風(fēng)險大，所以在生產(chǎn)實際中進行灌水決策時，其干旱診斷指標應(yīng)該比常規(guī)灌溉大。胡曉棠等（2002）等對比分析了膜下滴灌棉花和常規(guī)溝灌棉花的兩種干旱診斷指標（作物適宜土壤含水率和作物缺水指標CWSI）。結(jié)果證明，膜下滴灌的田間小氣候優(yōu)于溝灌，在水分、光熱、溫度、濕度等方面能夠很好的配置和利用，這可能就是膜下滴灌的棉花能夠增產(chǎn)的原因。另外，鹽堿地采用膜下滴灌后，不斷滴入土壤的水分對土壤中的鹽分有淋洗作用，加之覆膜后由于邊界條件的改變，土壤的蒸發(fā)率大大減小，“鹽隨水來”，鹽分上行受到抑制，土壤返鹽率也隨之大大降低（西安理工大學(xué)水資源研究所和新疆農(nóng)八師）。對比分析了兩種種植方式的土壤濕潤體剖面，簡單分析了土壤質(zhì)地、灌溉定額、滴孔流量、滴孔間距對土壤濕潤鋒的影響，并對比分析了兩種種植方式的生長發(fā)育性狀和產(chǎn)量以及每畝投資，為膜下滴灌在大田推廣提供了一定的依據(jù)。鄭重等（2001）對膜下滴灌棉花在不同水肥條件下的植株群體冠層結(jié)構(gòu)、產(chǎn)量進行了測定和分析，表明，膜下滴灌棉花產(chǎn)量隨灌水量和施肥量的增加而增加，但超過一定閾值產(chǎn)量有所下降。結(jié)果表明，膜下滴灌棉花在整個生育期的蒸發(fā)蒸騰量為500 mm～600 mm，且膜下滴灌棉花的生長速度比普通灌溉快。李豫新和湯莉（2001）、汪希成等（2004）從技術(shù)經(jīng)濟的角度出發(fā)，對膜下滴灌的種植方式從經(jīng)濟、技術(shù)、生態(tài)、社會等方面進行了綜合評價，認為膜下滴灌技術(shù)是新疆干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。馬富裕和嚴以綏(1999)對膜下滴灌的增產(chǎn)機理和主要配套技術(shù)進行了研究。新疆天業(yè)集團在棉花和番茄運用膜下滴灌技術(shù)，初步試驗結(jié)果表明，膜下滴灌棉花的灌水量可由常規(guī)灌水量525～600 mm降低到240～345 mm，棉花產(chǎn)量提高了30%～50%；番茄可增加收入2倍左右。膜下滴灌作為一門新興的灌水和栽培技術(shù)，對它的研究在國內(nèi)外才剛剛起步。據(jù)資料統(tǒng)計：%，噴灌的50%，是裸地灌溉的60%；肥料利用率從30%～40%提高到50%～60%；土地利用率提高了5%～7%；節(jié)約勞力費50%～70%，機耕費20%～40%，每公頃少投入3750～4200元。自此膜下滴灌在我國得到了快速發(fā)展。 膜下滴灌技術(shù)的研究概況膜下滴灌是新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團根據(jù)特有的氣候條件，通過多年的節(jié)水灌溉實踐研究，從1995年開始小區(qū)試驗，并獲得了初步成功，在邊試驗邊示范的推廣基礎(chǔ)上，面積不斷擴大。1980年之前主要是小規(guī)模的試用，80年代以后才開始了理論與應(yīng)用研究和大面積的推廣應(yīng)用。90年代中期，據(jù)世界微灌工作委員會統(tǒng)計， 萬hm2。1860年德國首次進行滴灌與管道排水相結(jié)合試驗(付琳等，1988)，使作物產(chǎn)量成倍增長。因此，只有科學(xué)合理地使用地膜覆蓋技術(shù)，才能優(yōu)化土壤生態(tài)條件，保持持續(xù)高產(chǎn)。對于我國三北地區(qū)，低溫、少雨、干旱貧瘠、無霜期短等限制農(nóng)業(yè)發(fā)展的因素，具有很強的針對性和適用性。地膜覆蓋不僅能夠提高地溫、保水、保土、保肥，提高肥效，而且還有滅草、防病蟲、防旱抗?jié)?、抑鹽保苗、改進近地面光熱條件。1978 年我國從日本引進該技術(shù)以來，地膜覆蓋技術(shù)便得到了迅速的發(fā)展。20世紀50年代初期美國在夏威夷首先應(yīng)用地膜覆蓋，1963年開始在亞利桑那州用覆膜機進行棉花黑膜地面覆蓋栽培，覆膜機能連續(xù)進行鋪膜和播種兩項作業(yè)，提前兩周播種，棉花增產(chǎn)顯著(張國村,1984)。 地膜覆蓋技術(shù)的研究概況地膜覆蓋技術(shù)是20世紀中葉，隨著塑料工業(yè)的興起而發(fā)展起來的。另一方面，西北干旱區(qū)農(nóng)業(yè)屬于綠洲灌溉農(nóng)業(yè)，對土壤有機碳的研究主要集中在總有機碳水平上，缺乏對土壤有機碳組分變化特征的研究，因此開展干旱區(qū)綠洲棉田土壤有機碳組分的研究可以為新疆棉花產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展以及土壤的持續(xù)利用提供基礎(chǔ)資料和科學(xué)依據(jù)。棉花種植面積、種植年限以及種植模式在不斷地變化，棉花連作和膜下滴灌成為新疆棉花種植的主要栽培模式。在覆膜和滴灌的綜合效應(yīng)下，土壤水肥環(huán)境以及作物的生長與常規(guī)條件不同，土壤物理化學(xué)環(huán)境、土壤微生物環(huán)境都發(fā)生了變化。因此，研究干旱區(qū)灌溉條件下農(nóng)田土壤有機碳及其變化趨勢，對于正確評價該區(qū)農(nóng)田土壤肥力及土壤質(zhì)量演變規(guī)律，制訂合理可行的保持農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的管理措施都具有重要的理論與實踐意義。農(nóng)田土壤有機碳含量和組成不僅反映了土壤有機質(zhì)水平，說明了營養(yǎng)元素N、P等的可利用狀態(tài)，并影響著土壤的物理性狀，而且還與農(nóng)田質(zhì)量的可持續(xù)能力密切相關(guān)(張國盛等,2005)，是農(nóng)田系統(tǒng)穩(wěn)定性與持續(xù)的重要指標。 Cotton field。 drip irrigation under plastic film and conventional irrigation reduces the 53μm aggregates the content and distribution in the soil the ratio of carbon aggregates in the ratio of total organic carbon distribution in the performance of the downward trend in aggregate difference is that under the conditions of the carbon in the drip irrigation under plastic film on a declining trend, and under conventional irrigation has been an upward trend. Soil physical structure may tend to sound development.(5) Soil organic carbon pool and subbase and with soil pH, CEC, EC, total nitrogen, active nitrogen physical and chemical index and significant correlation between the yield. Natural soil tillage cultivation, the different interactions between the organic carbon fractions of crop production have a direct or indirect effects, and the oxidation activity of soil organic carbon, light organic carbon, microbial biomass carbon and organic carbon in sand on the oasis farmland and soil productivity Quality of significant changes can be used as evaluation indicators of the sensitivity. Keyword: Film Drip Irrigation。 enhanced the activity and shorten the turnover time of soil organic carbon, and it was beneficial to the improvement of soil nutrient effectiveness and cultivated land fertility.（3）Irrigation 68a, as pared with that natural soil, soil light and sand organic carbon increased by average of % and % in the drip irrigation under mulch, and in the conventional irrigation increased by average of %and %, and then became decreased after 68a。Drip irrigation under mulch is an advanced technique bined by the watersaving irrigation technique and the film mulching planting technique, which also the main trend in Xinjiang agricultural development. In the Comprehensive Effect of film mulching and drip irrigation, the water and fertilizer ecological environment of soil physics, chemistry, microbial environment the crop growth have changed. However, 自然土壤開墾耕作后，不同有機碳組分間相互作用，對作物產(chǎn)量產(chǎn)生直接或間接影響，而土壤易氧化活性有機碳、輕組有機碳、微生物量碳和砂粒有機碳對綠洲農(nóng)田生產(chǎn)力和土壤質(zhì)量的影響顯著，可以作為評價土壤質(zhì)量變化的敏感性指標。土壤物理結(jié)構(gòu)可能趨于良性發(fā)展。粉砂粒和粘粒有機無機復(fù)合體對有機碳的保護和控制作用加強，增強了土壤有機碳的抗氧化能力和難降解性，有利于土壤穩(wěn)定態(tài)有機碳的積累和固定，可能促進生態(tài)環(huán)境向良性方向發(fā)展。 (3) 與自然土壤相比，%%，%%，68a后開始下降；粉砂粒有機碳則隨灌溉年限的延長而增加。68a后，綠洲農(nóng)田土壤有機碳呈現(xiàn)出下降的趨勢，耕地地力又存在退化風(fēng)險。為此，本文以棉田土壤為研究對象，利用有機碳的分組技術(shù)，開展膜下滴灌栽培模式對棉田土壤有機碳組分特征影響以及有機碳庫碳庫間與土壤肥力和產(chǎn)量之間相關(guān)關(guān)系的研究，探討膜下滴灌條件土壤有機碳變化規(guī)律，得出以下主要結(jié)論：(1) 與自然土壤相比，土壤有機碳在膜下滴灌和常規(guī)灌溉68a內(nèi)呈現(xiàn)增加趨勢，顯著提高了67%～112%，68a后開始下降。在覆膜和滴灌的綜合效應(yīng)下，土壤物理、化學(xué)、微生物環(huán)境等土壤水肥生態(tài)環(huán)境以及作物的生長都發(fā)生