撒哈拉和亚洲中部干旱区是全球重要的沙尘源,在沙尘被运移的同时,土壤养分也随之被运移,通过干沉降或湿沉降的方式降落到地面或海洋,对陆地和海洋生态系统及其养分状况都产生重要影响。地处亚洲中部干旱区的内蒙古草原区降水量梯度明显,沙地广泛分布。这一地区土地利用经历了牧、农、林之间的相互转化,形成了牧、农、林并存的土地利用格局,包含耕地,退耕地,人工林地,草地四种土地利用类型,同时也深受土地沙化影响,是研究土地利用变化对土壤碳氮储存和运移的理想区域。本文在内蒙古草原区(41.29°～49.49°N,110.35°～125.08°E)选取了涵盖以上土地利用类型的344个样地,测定了植被覆盖和种类组成、土壤碳氮含量、土壤粒度和土壤容重,分析了土壤碳密度和氮密度的影响因子以及土地利用变化如何造成土壤有机碳、全氮的损失,得出以下结论:　　 (1)土壤碳密度和氮密度的影响因子　　 人为干扰指数(HDI)可以很好地反映土地利用导致的植被退化程度。土壤碳密度(SOCD)和氮密度(TND)与土壤细颗粒物质含量密切,黏粒(＜2μm)、细粉砂(2～16μm)和粗粉砂(16～63μm)含量升高,SOCD和TND的含量均升高。而TND同时受到土壤质地和土地利用类型的影响。耕作并不会导致SOCD的显著降低,但是会造成TND的降低。人工林地并不能显著提高土壤养分含量。对所有利用类型,土壤机械组成与养分和降水呈显著的正相关关系,降水量低的地方,土壤质地较粗,养分含量也较低。而植被覆盖与}tDI与温度和降水均呈正相关关系。土壤机械组成、植被、土地利用类型共可解释土壤C、N含量的30％左右,其中土壤机械组成对养分的影响最大。　　 (2)土壤沙化对土壤碳密度和氮密度动态的影响　　 本文的取样地由于土壤受到风力侵蚀,因此有机碳和全氮仅在部分样地随深度变化符合正常的负指数分布。对于SOCD而言,受到侵蚀的的样地占全部样地的百分比由大到小为人工林地(88.9%)＞退耕地(85.7%)＞草地(非沙质草原)(85.0%)＞草地(沙质草原)(81.8%)＞耕地(75.0%);对于TND而言,草地(沙质草原)(81.8%)＞人工林地(77.8%)＞退耕地(71.4%)＞草地(非沙质草原)(60.0%)＞耕地(40.0%)。这也进一步体现了土壤C和N的影响因素不完全相同。受到侵蚀的样地与正常情况相比,单位面积SOCD损失由大到小为:非沙质草原(32.94 t/hm2)＞人工林地(13.59 t/hm2)＞沙质草原(11.13 t/hm2)＞耕地(10.94t/hm2)＞退耕地(8.37 t/hmz);单位面积TND损失由大到小为耕地(1.03t/hm2)＞人工林地(0.79 t/hm2)＞退耕地(0.66t/hm2)＞沙质草原(0.63 t/hm:)＞非沙质草原(0.12 t/hm2)。基于植被覆盖度定义的沙漠化程度与非沙质草原表层5 cm SOC含量和粉砂、细粉砂含量均显著相关(P＜0.05),说明了沙漠化可能通过影响土壤中粉砂、细粉砂含量进而影响SOC。而对于沙质草原则相关性不显著。　　 (3)草地退化导致的区域碳氮损失　　 根据HDI指数和所有草原样地的数量将所有草地的样地分成三类:HD11＞2.0,重度退化:HDl2的范围是1.2～2.0,中度退化;HDl3＜1.2,轻度退化或未退化。土壤养分随退化程度增加而降低。当草原由轻度退化变为中度退化,单位面积上,TND共损失1.24 t/hm2,SOCD共损失12.43 t/hm2当草原由中度退化变为重度退化,TND共损失0.72 t/hm2,SOCD共损失10.11 t/hm2;当草原由轻度退化变为重度退化,TND共损失1.96 t/hm2,SOCD共损失22.54 t/hm2。根据内蒙古七十年代末到九十年代中期退化面积的变化,我们假设了三种不同的退化情景,即全为轻度退化→重度退化,或全为轻度退化→中度退化,或全为中度退化→重度退化,通过计算认为这15年来草地真实的退化导致的N损失应该在12.5 Tg到34.0 Tg之间,碳损失在176 Tg到391 Tg之间。而由沙区现有状况估计,由于轻度或非退化草原的在所有草原中C和N库所占的比例高达80%左右,如果现有的轻度或非退化草原退化为中度退化草原会导致56.0 Tg N损失和560 Tg C损失,而如果它们退化为重度退化草原则会导致88.2 Tg N损失和1020 Tg C损失;中度退化草原退化为重度退化草原会导致5.90 Tg N损失和83.2 TgC损失。