在脆弱的生态环境中，土壤养分与植被之间存在着密切的相互。荒漠化一般发生在干旱、半干旱或亚湿润半干旱地区（湿润系数0.05~0.65），从生态学的角度看，这些地区均属于脆弱的生态环境。荒漠化的过程是土地退化的过程，其实质是土壤水分、养分与植物生长之间的自然平衡被打破，脆弱的生态系统失去了自我修复的能力，而向更低级的生态环境演化的过程。荒漠化土壤养分的变化是荒漠化过程中能流、物流中的重要一环，土壤养分的变化直接影响荒漠化的程度与发展。
国内外研究状况：土壤养分变化与荒漠植被演替的关系在荒漠化过程中，随着植被的退化演替，地表和地下生物量逐渐减少，土壤养分速测仪测量发现土壤有机质和全氮的积累减弱；同时由于沙化作用也导致土壤养分退化，从而加剧了植被的退化，促进荒漠化的发展。
美国Whitford等发现当多年生草地生态系统演替为以灌丛为主的生态系统时，原有的水分胁迫的生态系统变为水-氮胁迫的生态系统，氮和水的有效性取决于风蚀、径流、动物活动和土壤有机质的迁移、再分布。Schlesinger等通过系统调查分析表明，在荒漠生境中，土壤N、P、K的空间变异性分布与灌丛植被的出现高度相关，灌丛植被通过对这些元素的生物富集，在灌丛覆盖区形成一个个“肥岛”；而在灌丛间区，生物活性明显较低，碱金属、碱土金属元素质量分数则相对较高。灌丛“肥岛”的形成涉及到物理和生物过程。在半干旱地区地表物质损失促进了灌丛的发育，并导致土壤氮等营养元素的空间变异增大；土壤氮素等养分的变异又进一步促进灌丛的入侵和发展。而生境的变化又会引起荒漠化与地球气候之间的反馈作用。土壤与植被之间的交互作用在荒漠化发生过程中是不可忽视的。对锡林郭勒大针茅草原不同退化阶段植物和土壤化学性状的研究表明，随着草地退化程度的加剧，植物群落特征、植物碳水化合物质量分数和土壤化学性状存在明显的差异：土壤有机质、氮和磷的质量分数下降，土壤有机质质量分数与土壤全氮、全磷和*氮的质量分数呈明显的正相关，与植物根系也呈较强的正相关。我国河北坝上的沙漠化土地，沿丘陵阴坡、平滩草地、丘陵顶部、丘陵阳坡、固定沙地、半固定沙地依次逐渐严重的土壤退化梯度，土壤中<0.05mm的颗粒的质量分数以及有机质、全N、全P、全K质量分数均呈减少的趋势，而褐沙蒿在群落中的数量增加。
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