排露沟流域不同海拔灌丛土壤碳氮磷化学计量特征

研究海拔梯度上土壤养分化学计量特征的空间分布格局,有助于明确山地生态系统的土壤养分限制状况,揭示其潜在的影响因素,为区域生态环境保护和植被恢复调控工作提供科学依据.该研究选取祁连山排露沟流域海拔3 100-3 700 m的灌丛样地,采集0-10和10-20 cm层土壤样品,分析有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量及其化学计量比在不同海拔、不同土层间的分布规律及其与气候因子、灌丛地上生物量和土壤pH的相关性.结果表明:(1)土壤养分更多地聚集在土壤表层,各土层土壤SOC、TN含量均随海拔升高先增加后降低,TP含量持续增加.(2)土壤N∶P在海拔3 100-3 400 m呈上升趋势,于3 400 m处达到最大值,之后呈下降趋势且N∶P＜14,说明土壤N限制增加.高海拔地区的土壤C∶P明显低于中低海拔处,C∶N则在海拔梯度上总体呈下降趋势.(3)SOC与TN含量呈极显著正相关关系,与TP含量呈显著负相关关系,TN与TP含量之间无显著相关性.(4)土壤TN含量不受年平均气温和生长季降水量的影响.SOC含量及C∶N∶P均与气温和生长季降水量显著正相关,而TP含量与其负相关.土壤SOC、TN含量与灌丛地上生物量呈正相关关系.土壤pH与TP含量存在负相关关系,而对SOC和TN含量无显著影响.研究显示流域内高寒灌丛植物生产力受N制约严重,适量增施氮肥有助于缓解高寒地区土壤N的限制性作用.