植物多样性对青藏高原东北部高寒草甸土壤有机碳的影响

作     者：马骏杰 陈银萍 牟晓明 李玉强 张钰清 卢誉之 曹渤 

作者机构：自然资源部黄河上游战略性矿产资源重点实验室 中国科学院西北生态环境资源研究院 兰州交通大学环境与市政工程学院 

出 版 物：《高原气象》 (Plateau Meteorology)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：第二次青藏高原综合科学考察研究项目(2019QZKK0305) 国家自然科学基金项目(32260316) 

主　　题：植物多样性 生物量 土壤有机碳 颗粒有机碳 矿物结合态有机碳 

摘      要：植物多样性显著影响生态系统的结构和功能，对土壤有机碳固存起至关重要作用。以往植物多样性对土壤有机碳的影响多在人工控制植物多样性条件下进行，表明高植物多样性显著促进土壤有机碳积累。而在自然草地生态系统中，植物多样性对土壤有机碳影响的研究相对薄弱。本研究选取了青藏高原东北部15个典型高寒草甸作为研究样地，通过测定植物地上及地下生物量、土壤pH值、土壤微生物量碳氮、土壤有机碳、颗粒有机碳及矿物结合态有机碳、全氮及全磷等，旨在探究自然条件下植物多样性对土壤有机碳固存的影响，为土壤碳储量的变化及草地的科学管理提供理论依据。结果表明，植物多样性显著提高了植物盖度和地上生物量（P0.01），而对不同土层（0～20 cm和20～40 cm）地下生物量无显著影响；在0～20 cm和20～40 cm土层中，植物多样性的增加显著提高了土壤微生物量碳和有机碳含量（P0.05），而对不同土层微生物量氮无影响；通过对土壤有机碳分组发现植物多样性和土壤矿物结合态有机碳含量呈显著正相关（P0.01），而和土壤颗粒有机碳含量无相关性。综上，在青藏高原高寒草甸，自然条件下较高的植物多样性对土壤有机碳含量有显著促进效果，这种促进效果主要表现在矿物结合态有机碳含量的增加。本研究为草地生态系统植物多样性与土壤碳库间的相互关系提供新见解及理论基础。