黄土高原不同封育年限草地土壤与植物根系的生态化学计量特征

来源：土壤学报杂志2016年第6期北京时间：

作者：赵晓单,曾全超,安韶山,方 瑛,马任甜

单位：赵晓单，中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室；zhaoxiaodan719@163.com,曾全超，西北农林科技大学资源环境学院；zengchao256@126.com,安韶山，中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室；shan@ms.iswc.ac.cn,方 瑛，西北农林科技大学资源环境学院；597779084@qq.com,马任甜，西北农林科技大学资源环境学院；1371105625@qq.com,

摘要：黄土高原特别是干草原地区植被演替的研究比较薄弱。当前植物生态化学计量学的研究主要集中在植物叶片方面，对根系的研究较少。选取宁夏云雾山草原植被不同封育年限的土壤和植物样品，以生态化学计量学原理为基础，测定并分析了土壤与根系的碳（C）、氮（N）、磷（P）及其生态化学计量比与相互关系。结果表明：（1）随着封育年限的增加，土壤容重逐渐减小，土壤有机碳和全氮变异性较大，全磷变异性较小，且封育初期土壤有机碳和全氮含量先降后升，至封育20、30年，保持相对平稳。0～20 cm土层土壤的碳氮比（C∶N）、碳磷比（C∶P）、氮磷比（N∶P）分别为9.04～9.63、19.62～32.27、2.14～3.37，20～40 cm土层土壤的分别为8.68～9.22、15.74～26.32、1.80～3.03。土壤有机碳与全氮、全磷之间存在极显著的正相关。（2）植物根系C、N、P含量变化范围分别为357.6～381.4 g kg-1、7.35～8.18 g kg-1、0.54～0.70 g kg-1；根系中的C元素含量随封育年限的增加逐渐升高，N、P元素含量均小于全球平均值。根系C∶N随着封育年限的增加变异性较大，C∶P、N∶P随着封育年限的增加变异性较小。（3）植物根系的C∶N∶P化学计量特征受土壤的影响调控大于其自身，且土壤磷含量对植物根系C∶N∶P生态化学计量特征影响的显著性（p<0.01）大于土壤氮含量（p<0.05）。此外，该地区封禁后，草地生产力易受到土壤N含量的限制。

关键词：云雾山;封育年限;土壤;根系;生态化学计量学;碳氮磷

基金资助：国家自然科学基金项目（41171226）、教育部新世纪优秀人才项目（NCET-2-0479）和陕西省自然科学基础研究计划项目（2011JM5011）资助