伊犁绢蒿荒漠草地多处于平原与山地的过渡带,是当地重要的春秋草场,在新疆生态环境保护和畜牧业生产中发挥着重要的作用。但是,由于长期超载过牧,草地退化现象十分普遍,局部地区甚至出现极度退化。本文以天山北坡中段伊犁绢蒿荒漠退化草地为研究对象,分别选择处于中度、重度和极度退化阶段的典型草地设置样地,研究地上植物特征和土壤的物理、化学和生物学特征。通过野外调查与室内分析,得到以下研究结论:1.超载过牧造成草地退化,致使土壤容重增大,总盐含量、pH值显著升高(p<0.05),有机质含量升高。土壤有机质、全磷和全钾是比较稳定的指标,受外界的影响较小。受植物、放牧家畜排泄物等的影响,土壤氮含量显著升高,有效磷、速效钾变化具有波动性,在极度退化阶段含量最高,达到显著水平(p<0.05)。因此,反映草地生态系统退化较敏感的土壤理化指标有:土壤容重、总盐、pH值、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾。2.土壤颗粒分形维数与粘粒含量呈显著正相关,随着草地的退化,土壤颗粒分形维数逐渐增大,表明在现草地退化阶段,虽然地表植被已经退化,但是土壤并未表现出沙质化现象。分形维数D与土壤物理性质没有相关性,与土壤氮素、全磷、速效钾、有机质、pH、总盐呈显著或极显著正相关。分形维数D在一定程度上可以代表土壤养分含量的高低水平。3.土壤微生物的组成中,细菌数量最多,占绝对优势,放线菌次之,真菌最少。各退化阶段草地土壤0-10cm表层细菌、放线菌、真菌的数量差异均不显著;10-20cm土壤剖面中细菌、放线菌、真菌、微生物总数在重度退化草地显著升高;20-30cm土层,仅细菌和微生物总数在中度退化草地显著升高。说明该类草地的退化对土壤微生物影响的深度主要在0-20cm土层。4.土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶、脱氢酶、转化酶随着土壤深度的加深呈现递减的规律。在0-10cm土层,随着草地退化程度的加剧,过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶、脱氢酶、转化酶的活性提高,极度退化草地土壤碱性磷酸酶、脱氢酶、转化酶的活性均比中度、重度退化草地土壤酶的活性有显著提高。过氧化氢酶活性重度退化草地显著小于极度退化草地。脲酶活性仅在10-20cm土层各退化梯度间差异显著。过氧化氢酶、碱性磷酸酶、脱氢酶、转化酶的活性在土壤剖面均表现出一定的差异性,仅过氧化氢酶活性没有差异。因此,在监测草地土壤质量演变时,敏感的土壤生物指标有:细菌、放线菌、真菌的数量,碱性磷酸酶、脱氢酶、转化酶活性。5.伊犁绢蒿荒漠草地退化后物种均匀度指数和多样性指数下降,草地生态系统的稳定性降低。土壤容重与物种多样性指数呈正相关关系,土壤的化学性质均与其呈负相关关系,其中土壤有机质、全氮、全钾与物种均匀度指数和物种多样性指数呈显著负相关,说明植被的变化对土壤有机质和全量养分影响较大。6.采用主成分分析法和模糊聚类分析方法,构造了退化草地土壤质量评价的最小数据集为pH、碱解氮、容重、有效磷和总盐。根据评分法对土壤质量进行评价,土壤质量排序为:中度退化草地>重度退化草地>极度退化草地。7.根据土壤质量分布的频度将土壤质量划分为5个警度级别:无警情、轻警、中警、重警和剧警。研究区草地土壤质量大部分处于中度以下警度级别。