降雨对荒漠草原生物土壤结皮化学计量的影响

来源：农业工程学报杂志2020年第16期北京时间：

作者：吴旭东,俞鸿千,蒋齐,王占军,何建龙,季波,许浩,

摘要：生物土壤结皮是干旱地区地表景观的基本组成部分，对生物地球化学循环具有重要影响。在中国北方荒漠化地区，生物土壤结皮化学计量在很大程度上是未知的，特别是降雨如何影响荒漠草原生物土壤结皮化学计量仍然不确定。该研究以自然降雨为对照，通过使用遮雨棚和喷灌系统控制降水输入，开展增水和减水处理野外控制性试验，研究降雨量对荒漠草原生物土壤结皮化学计量的影响。试验结果表明：1）减水处理增加了结皮层C∶N、C∶P和N∶P的比率，增水处理增加了结皮层下垫面C∶N、C∶P和N∶P比率；2）减水处理增大了结皮层与下垫面之间C含量的差异，同时减小了N和P含量的差异，增水处理增大了结皮层与下垫面之间N和P含量的差异，减水处理有利于结皮层C的积累，而增水后结皮层中磷的有效性降低；3）适宜的土壤水分条件促进了结皮层及下垫面土壤微生物生物量碳（Soil Microbial Biomass Carbon，SMBC）和土壤微生物生物量氮（Soil Microbial Biomass Nitrogen，SMBN）的积累，而过高的降雨量导致土壤养分损失，不利于SMBC和SMBN的积累。相对干旱的土壤环境有利于结皮层土壤C、N的富集，为土壤微生物呼吸提供较多的营养物质，有利于SMBC和SMBN的积累。总之，在中国北方荒漠化地区，生物土壤结皮和下垫面的C∶N∶P化学计量对降雨量有不同的响应。

关键词：降雨, 土壤, 生物结皮, 化学计量, 荒漠草原