典型自然带土壤氮磷化学计量空间分异特征及其驱动因素研究.PDFVIP

第 54 卷 第 3 期 土? 壤? 学? 报 Vol. 54，No. 3 2017 年 5 月 ACTA PEDOLOGICA SINICA May.，2017 DOI：10.11766/trxb201608170269 典型自然带土壤氮磷化学计量空间分异特征 及其驱动因素研究* 卢同平1，2　张文翔1，2?　牛　洁1，2　林永静1，2　武梦娟1，2 （1 云南师范大学高原湖泊生态与全球变化实验室，昆明　650500） （2 云南省高原地理过程与环境变化重点实验室，昆明　650098） 摘　要　　植物生活型、地形及区域气候特征等对土壤养分的空间分布有着重要的影响。通过对 我国典型自然带土壤氮磷化学计量与植物生活型、地形及气候因素间相互关系的研究，探讨了我国土 壤氮磷的空间变异与分布特征及其主要控制因素。结果发现，5个自然带的土壤全氮（TN）和氮磷比 （N/P）存在显著差异（p＜ 0.01）；除温带荒漠带较低（0.47 mg g-1）外，土壤全磷（TP）均值总体 变化不明显（p＞0.05）。在不同自然带区域内，TN、TP及N/P变化与海拔、温度及降水呈现出显著的 线性和非线性二次相关，即表现出线性与单峰模式。暖温带落叶阔叶林带、温带草原带、温带荒漠带 森林土壤中TN，以及青藏高原高寒植被带草本土壤中TP、温带荒漠带森林土壤的N/P主要受海拔因素 的影响，而温带草原带草本植物的土壤TP则主要受降水的影响。同时，研究还发现，在多要素共同作 用时，其影响程度也略有差异，温度和海拔作为控制因素影响亚热带常绿阔叶林带森林和温带草原带 草本土壤TN变化，但前者受温度控制更为明显，后者则以海拔为主要驱动因素，而温带荒漠带草本土 壤和森林土壤的TN主要受海拔和降水作用的影响，但以降水影响为主；亚热带常绿阔叶林带森林土壤 TP，温带草原带、温带荒漠带和青藏高原高寒植被带草本土壤的N/P受植物生活型、地形及气候的共 同影响，但程度略有不同，其中TP表现为降水＞温度＞海拔，而N/P为温度＞海拔＞降水。因此，在 自然带和植物生活型的主控背景下，海拔、温度和降水的主控或交互作用直接驱动土壤氮磷及其化学 计量特征的空间分异。 关键词　　自然带；植物生活型；海拔梯度；气候因子；主控因素 中图分类号　　P9351.1；P595；Q148　　　文献标识码　　A 土壤养分直接决定地上有机体生长、植被群 土壤、生物群落以及人类活动等生物和非生物因子 落结构、生产力水平和生态系统的稳定性［1-3］，其 长期适应的结果［5］，反映了植物养分元素分布的 中元素氮（N）、磷（P）是植物生长发育所必需 地理格局和生物地球化学循环的区域特征［6］。因 的矿质元素和主要限制性元素，二者既相互独立又 此，土壤生态化学计量可作为反映土壤内部养分循 互相影响。N、P元素的化学计量特征不仅对生态 环和对植物养分供应状况的指标，以研究生态过程 系统养分元素的循环模式产生直接影响，而且会影 对全球气候变化的响应［7］。从较大尺度上研究土 响生态系统碳的循环和蓄积［4］。在大尺度上，植 壤N、P及其化学计量的空间变异特征，将为进行 物N、P元素含量的差