干旱、半干旱区面积广大，约占据40％的陆地表面，在全球碳循环过程中起到重要的作用。目前对莫哈韦沙漠及我国西北干旱区盐渍土的研究表明，干旱区可能是一个巨大的碳汇。干旱区自然植被稀疏，土壤有机碳(SOC)含量偏低。然而，由于人口数量及社会发展的需要，大面积的自然土壤受到开垦，被用于种植农业和经济作物。位于新疆南部的焉耆盆地在过去几十年土地利用发生了很大的变化。本研究在焉耆盆地选取了典型的7种自然植被和5种农田植被为研究对象，通过对植被、土壤碳氮含量，土壤有机碳组成和土壤稳定性同位素的分析，研究了:(1)不同植被类型及其土壤中的碳、氮分布状况;(2)土地利用变化对土壤有机质特性的影响。主要结果如下:　　 (1)自然植被(43.1％)与农田植被(40.6％)具有相似的碳含量，植被地上组织与地下组织的碳含量相近(42％)。自然植被地上组织的氮含量为2.3％，约为地下组织(1.3％)的2倍。农田植被氮含量相对较低，地上组织的氮含量(0.82％)约为地下组织(0.63％)的1.4倍。自然及农田植被地上组织的碳氮比分别约为25和50，地下组织的碳氮比约为50和100。　　 (2)自然土壤有机碳和总氮(TN)含量随土层深度的增加而递减，80％以上剖面的表层SOC含量＜10 g kg-1，TN含量＜1gkg-1。农田土壤具有较高的SOC和TN含量，其表层土壤(0～30 cm)的SOC、TN垂直分布比较均一，含量约为10 g kg-1和1g kg-1。30 cm以下，SOC和TN含量随深度递减明显。平均而言，自然土壤的碳氮比值为9，农田土壤的碳氮比值为10。自然植被与土壤之间碳氮关系的多元回归分析表明，在0～5 cm土层，植被地下组织碳含量和地上组织氮含量与土壤SOC、TN含量显著相关。5～15 cm土层，植被地下组织碳含量与SOC含量显著相关，植被地上组织氮含量与土壤TN含量显著相关。农田植被与土壤之间碳氮的相关关系较弱。稳定性同位素的的结果表明，自然植被地上组织δ13C值与土壤δ13C值在15～100 cm土层表现为显著相关，农田植被地上组织δ13C值与土壤δ13C值在0～30 cm土层显著相关。　　 (3)农田土壤有机碳总量及各组分含量均高于自然土壤，其中以5～50 cm土层最为显著。各有机碳组分(0～100 cm)的增加幅度分别为:惰性有机库（1.79 kg m-2）＞慢性有机碳库（0.45 kg m-2）＞活性有机碳库（0.35 kg m-2）。同时，自然土壤惰性、慢性有机碳占总有机碳的比例分别为63.4％，12.5％，农田土壤惰性、慢性有机碳的比例分别为64.9％，13.8％。　　 通过以上结果，可以获得以下结论:第一，所有植被地下组织的碳氮比约为地上组织碳氮比的2倍，农田植被的碳氮比约为自然植被碳氮比的2倍。第二，自然土壤及农田土壤具有相似的碳氮比值(9～10)。第三，植被与土壤之间的碳氮关系以表层(0～15 cm)最为显著，其中植被地下组织的碳含量和植被地上组织的氮含量是联系自然植被与土壤的主导因素。第四，自然植被开垦为农田以后SOC、TN及SOC各组分含量均有所增加。有机碳各组分中以慢性、惰性有机碳的含量及比例提高最为明显。因此，干旱区农田土壤也是有机碳的重要累积库，有利于土壤有机碳稳定性的保持。