黄土丘陵区植被与地形特征对土壤和土壤微生物生物量生态化学计量特征的影响

王宝荣杨佳佳安韶山张海鑫白雪娟

西北农林科技大学资源环境学院西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室

摘要：研究黄土丘陵区植被与地形特征对土壤和土壤微生物生物量生态化学计量特征影响有助于深入理解黄土丘陵区不同植被带下土壤和土壤微生物相互作用及养分循环规律.选择黄土丘陵区延河流域3个植被区（森林区、森林草原区、草原区）和5种地形部位（阴/阳沟坡、阴/阳梁峁坡、峁顶）的土壤作为研究对象,利用生态化学计量学理论研究植被和地形对土壤和土壤微生物生物量生态化学计量特征的影响.结果表明:土壤及土壤微生物生物量碳、氮、磷含量在不同地形之间的差别主要表现在沟坡位置和阴坡高于其他坡位和阳坡.植被类型的变化对两个土层（0¹0、10²0 cm）土壤和土壤微生物生物量碳、氮、磷的影响均达到显著水平,坡向对表层（0¹0 cm）土壤和土壤微生物生物量碳、氮、磷的影响强于坡位,而在10²0 cm土层,坡位对土壤和土壤微生物生物量碳、氮、磷影响更显著.植被类型显著影响土壤C∶N、C∶P、N∶P和土壤微生物生物量C∶N、C∶P,坡向和坡位仅影响土壤C∶P和N∶P,植被类型的变化是影响土壤C∶N的主要因素.同时,植被类型对土壤养分和微生物生物量碳、氮、磷含量及其生态化学计量特征的影响大于地形因子.标准化主轴分析结果表明,黄土丘陵区不同植被带土壤微生物具有内稳性,特别在草原带,土壤微生物生物量生态化学计量学特征具有更加严格的约束比例.在黄土丘陵区,土壤微生物生物量N∶P或许可以作为判断养分限制的另一个有力工具,若将土壤微生物生物量N∶P与植物叶片N∶P配合使用可能有助于我们更加精确地判断黄土丘陵区的土壤养分限制情况.

关键词：

生态化学计量学; 土壤微生物; 植被; 地形; 内稳性; 养分限制;

基金资助：

国家自然科学基金项目（41671280）；国家科技支撑计划项目（2015BAC01B01-01）；水利部公益性行业科研专项（2015051045）资助~~；