三江源区不同海拔高寒草原土壤养分及化学计量特征

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2019.04.030

草地学报 ›› 2019, Vol. 27 ›› Issue (4): 1029-1036.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2019.04.030

三江源区不同海拔高寒草原土壤养分及化学计量特征

姜哲浩, 周泽, 陈建忠, 张德罡, 陈建纲, 柳小妮

甘肃农业大学草业学院, 草业生态系统教育部重点实验室, 甘肃省草业工程实验室, 中-美草地畜牧业可持续研究中心, 甘肃兰州 730070

收稿日期:2019-07-04 修回日期:2019-08-03 出版日期:2019-08-15 发布日期:2019-09-26
通讯作者: 柳小妮
作者简介:姜哲浩(1992-),男,山东淄博人,博士研究生,主要从事草地生态研究,E-mail:403323847@qq.com
基金资助:
国家重点研发计划项目（2016YFC0501902）资助

Soil Nutrient and Stoichiometry of Alpine Steppe Under Different Altitudes in the Three-River Headwaters Region

JIANG Zhe-hao, ZHOU Ze, CHEN Jian-zhong, ZHANG De-gang, CHEN Jian-gang, LIU Xiao-ni

College of Grassland Science, Gansu Agricultural University, Key Laboratory of Grassland Ecosystem, Ministry of Education, Grassland Engineering Laboratory, China-US Center for Grazingland Ecosystem Sustainability, Lanzhou, Gansu Province 730070, China

Received:2019-07-04 Revised:2019-08-03 Online:2019-08-15 Published:2019-09-26

摘要/Abstract

摘要： 为探究海拔变化对高寒草原土壤养分及化学计量特征的影响，本试验在青海省南部三江源区选取了5个海拔梯度（2 512，3 005，3 490，3 977和4 493 m）的高寒草原样地，对各样地地上生物量、植物群落特征及不同土层土壤理化性质进行分析。结果表明：在该研究区随着海拔的升高，植物Shannon指数增加，土壤容重先上升后下降；土壤中碳、氮、磷含量变化范围分别是：11.33~71.66 g·kg^-1，0.71~4.47 g·kg^-1，0.30~1.05 g·kg^-1；土壤的碳、氮含量先增后降，磷呈上升趋势；土壤中C/N，C/P，N/P范围分别为13.65~21.35，39.37~90.58，2.88~4.24，均随海拔的增加先升后降，在海拔3 490 m处达到最高。相关性和主成分分析表明，海拔与土壤中氮和磷含量呈现极显著正相关（P<0.01），和N/P呈现极显著负相关（P<0.01）。研究区高寒草原植物生产力主要受氮素的影响。

关键词: 三江源区, 高寒草原, 海拔, 土壤养分, 化学计量特征

Abstract: In order to explore the effects of altitude variations on soil nutrient and stoichiometric characteristics of alpine steppe,five alpine gradients (2 512,3 005,3 490,3 977 and 4 493 m) were selected for sampling in the southern part of Qinghai Province,and the above ground biomass,plant community characteristics and soil properties were measured. The results showed that with the increase of altitude,the Shannon index of plant community increased,and the soil bulk density firstly increased and then decreased. The contents of C,N and P ranges were 11.33 to 71.66 g·kg^-1,0.71 to 4.47 g·kg^-1 and 0.30 to 1.05 g·kg^-1 respectively. The contents of C and N increased firstly and then decreased,and P content kept increasing. The ranges of C/N,C/P and N/P were 13.65 to 21.35,39.37 to 90.58 and 2.88 to 4.24,respectively. And the highest values occurred at 3490 m. Correlation and principal component analysis showed that there was a significant positive correlation between altitude and N and P contents (P<0.01),and a significant negative correlation with N/P (P<0.01). The productivity of alpine steppe in the research area was mainly affected by soil N content.

Key words: Three-River Headwaters region, Alpine steppe, Altitude, Soil nutrient, Stoichiometry

中图分类号:

S151

姜哲浩, 周泽, 陈建忠, 张德罡, 陈建纲, 柳小妮. 三江源区不同海拔高寒草原土壤养分及化学计量特征[J]. 草地学报, 2019, 27(4): 1029-1036.

JIANG Zhe-hao, ZHOU Ze, CHEN Jian-zhong, ZHANG De-gang, CHEN Jian-gang, LIU Xiao-ni. Soil Nutrient and Stoichiometry of Alpine Steppe Under Different Altitudes in the Three-River Headwaters Region[J]. Acta Agrestia Sinica, 2019, 27(4): 1029-1036.

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参考文献

[1] 姚喜喜,宫旭胤,白滨,等. 祁连山高寒牧区不同类型草地植被特征与土壤养分及其相关性研究[J]. 草地学报,2018,26(02):371-379
[2] 刘文兰,师尚礼,田福平,等. 种植密度对紫花苜蓿不同生育时期叶片C、N、P生态化学计量的影响[J]. 草地学报,2018,26(01):114-124
[3] Li Y,Li Q,Guo D,et al. Ecological stoichiometry homeostasis of Leymus chinensis in degraded grassland in western Jilin Province,NE China[J]. Ecological Engineering,2016,90:387-391
[4] Wang W Q,Sardans J,Wang C,et al. Ecological stoichiometry of C,N,and P of invasive Phragmites australis,and native Cyperus malaccensis,species in the Minjiang River tidal estuarine wetlands of China[J]. Plant Ecology,2015,216(6):809-822
[5] Mi Z,Huang Y,Gan H,et al. Leaf P increase outpaces leaf N in an Inner Mongolia grassland over 27 years[J]. Biology Letters,2015,11(1):20140981
[6] 王建林,钟志明,王忠红,等. 青藏高原高寒草原生态系统土壤碳氦比的分布特征[J]. 应用生态学报,2013,23(12):9-11
[7] 刘颖,宫渊波,李瑶,等. 川西高寒灌丛草地不同海拔梯度土壤化学计量特征[J]. 四川农业大学学报,2018,36(02):167-174
[8] 李丹维,王紫泉,田海霞,等. 太白山不同海拔土壤碳、氮、磷含量及生态化学计量特征[J]. 土壤学报,2017,54(01):160-170
[9] 刘育红,魏卫东,杨元武,等. 三江源区退化高寒草甸植物功能群特征[J]. 江苏农业科学,2019,47(01):286-291
[10] 尹亚丽,王玉琴,李世雄,等. 三江源区退化高寒草甸土壤微生物群落季节特征研究[J]. 生态环境学报,2018,27(10):1791-1800
[11] 魏卫东,刘育红,马辉,等. 三江源区高寒草甸土壤与草地退化关系冗余分析[J]. 生态科学,2018,37(03):35-43
[12] 吴航,王顺霞,卜海燕,等. 青藏高原53种菊科植物种子中碳、氮、磷含量与种子大小和海拔的关系[J]. 西北植物学报,2014,34(08):1635-1641
[13] 黄文洁,曾桐瑶,黄晓东. 青藏高原高寒草地植被物候时空变化特征[J]. 草业科学,2019,36(04):1032-1043+919
[14] 蔡晓布,于宝政,彭岳林,等. 高寒草原土壤有机碳及土壤碳库管理指数的变化[J]. 生态学报,2013,33(24):7748-7755
[15] 鲍士旦. 土壤农化分析(第三版)[M]. 北京:中国农业出版社,2000
[16] 王正文,邢福,祝廷成,等. 松嫩平原羊草草地植物功能群组成及多样性特征对水淹干扰的响应[J]. 植物生态学报,2002(06):708-716
[17] 王瑞永,刘莎莎,王成章,等. 不同海拔高度高寒草地土壤理化指标分析[J]. 草地学报,2009,17(05):621-628
[18] 张建贵,王理德,姚拓,等. 东祁连山不同退化草地植物群落特征与土壤养分特性[J]. 水土保持学报,2019,33(01):227-233
[19] 周晓兵,陶冶,吴林,等. 塔克拉玛干沙漠南缘荒漠绿洲过渡带不同土地利用影响下土壤化学计量特征[J]. 生态学报,2019,39(03):969-980
[20] 刀静梅,刘少春,张跃彬,等. 不同海拔蔗区土壤有机质、全氮含量和pH值特征[J]. 土壤与作物,2017,6(04):298-303
[21] 马维伟,王辉,王跃思,等. 甘南尕海草甸湿地不同海拔高度土壤性状研究[J]. 草地学报,2012,20(06):1044-1050
[22] 陈玫妃,曾辉,王钧. 青藏高原高寒草地土壤水分生态特征研究现状[J]. 中国草地学报,2015,37(02):94-101
[23] 柴锦隆,徐长林,杨海磊,等. 模拟践踏和降水对高寒草甸土壤物理特性和微生物数量的影响[J]. 草业学报,2017,26(02):30-42
[24] 邱倩倩,张卓栋,孙传龙,等. 锡林郭勒草地景观系统土壤容重空间变异及其与风蚀的关系[J]. 水土保持通报,2016,36(06):58-62+66
[25] 李硕,姜哲浩,张德罡,等. 青海省祁连县高寒草甸草原土壤有机碳分布特征[J]. 草业科学,2016,33(08):1469-1475
[26] 朱猛,冯起,张梦旭,等. 祁连山中段草地土壤有机碳分布特征及其影响因素[J]. 草地学报,2018,26(06):1322-1329
[27] 韦应莉,曹文侠,刘玉祯. 不同放牧强度和围封对高寒灌丛草地土壤微生物量的影响[J]. 草原与草坪,2018,38(05):1-7
[28] 刘爱琴,严加亮,侯晓龙,等. 武夷山自然保护区不同海拔土壤磷素的分布规律[J]. 森林与环境学报,2015,35(04):310-316
[29] 张蒙,李晓兵. 放牧对土壤有机碳的影响及相关过程研究进展[J]. 草地学报,2018,26(02):267-276
[30] 李亚娟,曹广民,龙瑞军. 青海省海北州不同草地利用方式土壤基本理化性状研究[J]. 草地学报,2012,20(06):1039-1043+1050
[31] 杨元武,李希来,周旭辉,等. 高寒草甸植物群落退化与土壤环境特征的关系研究[J]. 草地学报,2016,24(06):1211-1217
[32] 赵亚芳,徐福利,王渭玲,等. 华北落叶松根茎叶碳氮磷含量及其化学计量学特征的季节变化[J]. 植物学报,2014,49(05):560-568
[33] Fan H,Wu J,Liu W,et al. Linkages of plant and soil C:N:P stoichiometry and their relationships to forest growth in subtropical plantations[J]. Plant and Soil,2015,392(1-2):127-138
[34] 敖伊敏. 不同围封年限下典型草原土壤生态化学计量特征研究[D]. 内蒙古师范大学,2012
[35] Tessier J T,Raynal D J. Use of nitrogen to phosphorus ratios in plant tissue as an indicator of nutrient limitation and nitrogen saturation[J]. Journal of Applied Ecology,2003,40(3):12
[36] 薛立,邝立刚,陈红跃,等. 不同林分土壤养分、微生物与酶活性的研究[J]. 土壤学报,2003(02):280-285
[37] 朱秋莲,邢肖毅,张宏,等. 黄土丘陵沟壑区不同植被区土壤生态化学计量特征[J]. 生态学报,2013,33(15):4674-4682
[38] 李玉强,赵哈林,赵学勇,等. 科尔沁沙地沙漠化过程中土壤碳氮特征分析[J]. 水土保持学报,2005(05):75-78,184
[39] 张萍,章广琦,赵一娉,等. 黄土丘陵区不同森林类型叶片-凋落物-土壤生态化学计量特征[J]. 生态学报,2018,38(14):5087-5098
[40] 陈思宇,于惠,冯琦胜,等. 甘南高原土壤氮磷比空间异质性研究[J]. 草地学报,2013,21(01):30-36
[41] 李海云,张建贵,姚拓,等. 退化高寒草地土壤养分、酶活性及生态化学计量特征[J]. 水土保持学报,2018,32(05):287-295

三江源区不同海拔高寒草原土壤养分及化学计量特征

Soil Nutrient and Stoichiometry of Alpine Steppe Under Different Altitudes in the Three-River Headwaters Region

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[1]	许静, 李文龙, 吴鑫悦, 罗佳宁, 廖元成. 青藏高原高寒草甸种子萌发行为沿海拔梯度的分异特征[J]. 草地学报, 2021, 29(S1): 10-18.
[2]	杨冲, 王文颖, 刘攀, 周华坤, 索南吉, 刘艳方, 关晋宏. 三江源区不同高寒草地植物矿物元素含量特征及分析[J]. 草地学报, 2021, 29(S1): 52-61.
[3]	吕婷, 刘玉萍, 亢俊铧, 刘涛, 梁瑞芳, 苏旭. 德令哈-哈拉湖沿线不同生境下群落的物种组成及其多样性[J]. 草地学报, 2021, 29(S1): 146-155.
[4]	王占青, 张杰雪, 杨雪莲, 黄霞, 陈斯亮, 乔有明. 高寒草甸不同斑块草地土壤微生物多样性特征研究[J]. 草地学报, 2021, 29(9): 1916-1926.
[5]	王晓芬, 吴玉鑫, 肖海龙, 张格非, 陈建纲, 张德罡. 三江源退化高寒草原植物种间亲和性和土壤团聚体特征[J]. 草地学报, 2021, 29(9): 2001-2009.
[6]	赵朋波, 邱开阳, 谢应忠, 赵香君, 陈林, 刘王锁, 李海泉, 孟文芬, 虎学琴, 何毅, 黄业芸, 李亚园. 毛乌素沙地南缘不同固沙灌木下土壤养分的空间异质性[J]. 草地学报, 2021, 29(9): 2040-2048.
[7]	刘玉祯, 刘文亭, 冯斌, 时光, 孙彩彩, 李彩弟, 张小芳, 董全民. 坡向和海拔对高寒山地草甸植被分布格局特征的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(6): 1166-1173.
[8]	于铁峰, 郝凤, 张永亮, 高凯. 沙地豆禾混播草地土壤酶与土壤养分对混播比例的响应[J]. 草地学报, 2021, 29(6): 1217-1223.
[9]	李娜娜, 杨九艳, 贾喆亭, 闫瑞玲, 陈琪. 不同放牧方式对阿拉善左旗主要草场类型群落特征和土壤养分的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(5): 991-1003.
[10]	王超, 王晓丽, 施建军, 吴建丽, 邢云飞, 才仁求吉, 义西措毛. 返青期休牧对玛多高寒草原植物群落特征的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(4): 763-771.
[11]	陈白洁, 樊博, 汪新川, 张振华. 不同材质可降解无纺布覆盖种植对高寒人工草地土壤碳氮磷化学计量特征的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(12): 2752-2762.
[12]	向雪梅, 德科加, 林伟山, 冯廷旭, 魏希杰, 王伟, 徐成体, 钱诗祎. 氮素添加对高寒草甸植物群落多样性和土壤生态化学计量特征的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(12): 2769-2777.
[13]	李文, 魏廷虎, 阿保地, 永措巴占, 才仁塔次, 周玉海, 李文浩, 郭卫兴, 张雁平. 化肥减施配合有机肥对高寒区燕麦营养品质和土壤养分的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(12): 2878-2886.
[14]	刘麟, 沙栢平, 高雪芹, 伏兵哲. 宁夏引黄灌区水肥耦合对苜蓿地土壤分形特征和养分的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(11): 2538-2546.
[15]	徐浩然, 俞富洋, 贾聪慧, 张国东, 李贺. 两种灌丛化草原小叶锦鸡儿的叶片化学计量特征[J]. 草地学报, 2021, 29(10): 2191-2199.