植被恢复是黄土高原地区提高土壤有机碳（soil organic carbon，SOC）、改善土壤
结构最有效的措施之一，而了解植被恢复过程中土壤有机碳官能团的组成和含量，对加
深理解土壤有机碳化学稳定机制有积极意义。本研究应用同步辐射软X 射线（X-ray
Absorption Near Edge Structure ，XANES）及红外光谱（Synchrotron Radiation-Fourier
Transform Infrared ，SR-FTIR）方法，测定黄土高原不同类型区植被条件下土壤有机碳
官能团组成，并进行其含量的半定量分析，探讨黄土高原植被恢复过程中土壤、团聚体
中有机碳官能团组成及含量变化规律，明确植被恢复对土壤有机碳化学稳定性影响。主
要研究结果如下：
1、半干旱区天然草地恢复影响土壤有机碳官能团的含量和分布，提高土壤有机碳化
学稳定性增强。具体表现为随退耕年限增加，SOC 脂肪-C 特征峰吸收增强，土壤有机
碳各官能团相对含量都有所增加；0-5cm、10-20cm 土层土壤脂肪-C、醇-C 相对百分含
量明显增加，同时芳香-C 相对含量有增加趋势。XANES 测定结果与SR-FTIR 测定结果
基本一致，经T 检验，两种方法测定结果差异不显著（P>0.05），表明采用XANES 测
定退耕草地土壤有机碳结构变化是可行的。
2、人工苜蓿种植促进了SOC 积累，改善土壤团聚体稳定性，改变了SOC 各官能团
在各粒级团聚体中分布及含量。当生长达8 年时，效果最好；主要表现为随着种植年限
增加，>0.25mm团聚体百分比增加；饱和烷烃相对百分含量增加，且主要分布在0.25-1mm
团聚体中；脂肪-C、醇-C 相对百分含量随着粒径增大而减少，增加的脂肪-C、醇-C 主
要分布在大团聚体中，芳香-C 主要分布于<0.25mm 团聚体中，表明小团聚体中有机碳
稳定性高于大团聚体。连续种植苜蓿，其SOC 中易氧化官能团（脂肪-C，醇-C）增加
快于芳香-C，表明其对土壤有机碳增加的贡献最大。
3、次生植被演替提高了土壤、团聚体官能团含量和SOC 化学稳定性。植被恢复在
促进了SOC 中易氧化（醇-C、多糖-C、伸缩振动脂肪-C）官能团显著增加，稳定性较
强的变形振动脂肪-C、芳香-C 也增加，特别在恢复至狼牙刺至辽东栎阶段增加明显。植
被演替对0-5cm 土层SOC 官能团变化的作用明显大于20-40cm 土层。4、 演替过程中团聚体SOC 脂肪-C、醇-C、多糖-C、芳香-C 含量增加；SOC 多糖-C
主要体现在<0.25mm 团聚体中，脂肪-C、羧基-C、醇-C 分别主要体现于2-5 mm、0.5-0.25
mm 和 <0.25 mm 团聚体中。演替至顶级群落时，芳香-C 在各粒径团聚体中绝对含量明
显增加，其主要分布于<0.5mm 团聚体中。
5、半干旱区与半湿润区天然草地SOC 各官能团种类组成基本一致，而人工苜蓿草
地SOC 吸收图谱中还出现较为明显的饱和烷烃C-H 面内弯曲振动、羧基O-H 面外弯曲
振动吸收峰。上述三类草地SOC 官能团变化均表现为脂肪-C、醇-C、多糖-C 随着草地
年限增加和群落演替而逐渐增加，芳香-C 也呈现增加趋势。土壤有机碳芳香-C 增加幅
度表现为半干旱区天然草地>半湿润区草地>半干旱区人工苜蓿草地。说明在各区恢复草
地提高土壤有机碳化学稳定性的作用中，半干旱区封育草地强于半湿润区天然草地及半
干旱区人工苜蓿地。
关键词: 植被恢复,土壤有机碳官能团,团聚体, XANES, SR-FT