贺兰山中段不同海拔青海云杉林非根和根围土壤生态化学计量特征及影响因素

作     者：杨壹 邱开阳 朱亚超 谢应忠 刘王锁 黄业芸 崔璐瑶 王思瑶 YANG Yi;QIU Kaiyang;ZHU Yachao;XIE Yingzhong;LIU Wangsuo;HUANG Yeyun;CUI Luyao;WANG Siyao

作者机构：宁夏大学农学院银川750021 宁夏草牧业工程技术研究中心银川750021 农业农村部饲草高效生产模式创新重点实验室银川750021 宁夏大学西北土地退化与生态恢复国家重点实验室培育基地银川750021 宁夏贺兰山国家级自然保护区管理局银川750021 

出 版 物：《生态学报》 (Acta Ecologica Sinica)

年 卷 期：2023年第43卷第19期

页      面：7974-7986页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 090301[农学-土壤学] 

基　　金：国家自然科学基金(42001095) 宁夏重点研发计划重点项目(2020BEG02001) 宁夏自然科学基金优秀青年项目(2022AAC05007) 

主　　题：青海云杉林 土壤养分 生态化学计量 非根和根围土壤 贺兰山 

摘      要：面对全球变化,准确掌握陆地森林生态系统生物地球化学循环过程及其影响因素,有助于维持生态系统多功能性与稳定性,实现增汇并延长碳汇服务,持续增进并改善人民福祉。为了探究贺兰山山地森林生态系统优势建群种青海云杉(Picea crassifolia)林土壤生态化学计量特征对海拔的生态响应及其影响因素,从土壤、林分、地形影响因素的角度出发,采用冗余分析(Redundancy analysis,RDA)和方差分解分析(Variance partitioning analysis,VPA)阐明影响其非根和根围土壤生态化学计量特征空间变异的关键因素。结果表明:(1)贺兰山青海云杉林非根和根围土壤C、N养分含量均维持在较高水平,高海拔区域青海云杉生长受土壤P限制高;相较非根土壤,根围土壤虽养分含量较低,但具有较高的养分周转能力,如有机质分解与矿化、固持P的潜力等。(2)随海拔变化,非根和根围土壤养分及其生态化学计量比变化趋势不同,非根土除了全氮(TN)含量外其他养分含量及化学计量比在不同海拔间均差异显著(P0.05)。(3)土壤、林分、地形3组影响因子共同累计解释了非根和根围土壤养分计量特征61.35%、39.64%的变异;海拔、微生物量碳(MBC)和微生物量磷(MBP)是影响青海云杉林非根土壤养分计量垂直分异的主导因子,而归一化植被指数(NDVI)则显著影响其根围土壤养分计量空间特征;土壤因子对非根和根围土壤生态化学计量特征的单独作用分别是林分因子的2倍、3倍。综上所述,贺兰山青海云杉林非根和根围土壤养分及其生态化学计量特征的空间异质性主要受到土壤因子的驱动,林分因子次之,地形因子的作用主要通过对环境因子的再分配改变植被、土壤性质等特征进而影响土壤生态化学计量的空间格局。本研究有助于科学评估山地生态系统土壤养分盈亏状况及其关键的影响因素,以期从生态化学计量角度为林地土壤养分调控与可持续经营管理提供科学依据和理论支持。