模拟增温对青藏高原高寒草甸土壤C、N、P化学计量特征的影响

摘要: 高寒草甸生态系统对气候变化响应极为敏感，其中土壤C、N、P化学计量特征能更深刻地反映生态系统变化的过程。本文在青藏高原北麓河地区采用红外线辐射器对高寒草甸进行了8 a的模拟增温试验，于每年9月初采集试验区土壤样品，测定土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）含量，从短期增温（3 a）和长期增温（8 a）两个时间尺度分析其化学计量特征，以探究模拟增温对高寒草甸土壤养分的影响。结果表明：（1）增温显著提高了0 cm和5 cm的土层温度（P＜0.05），增温效果随土层深度增加而减弱，空气温度变化仅在短期增温下达到显著水平（P＜0.05）。（2）从总土层来看，短期增温下C、N、P含量分别减小1.53%、0.25%、2.59%，C:P和N:P分别增大2.10%和3.18%（P＞0.05）；长期增温下C、N含量分别增加1.89%、2.68%，P含量减小2.81%，C:P和N:P分别增大6.02%和6.12%（P＞0.05）。因此，长期增温下C、N、P化学计量特征的变化幅度大于短期增温。（3）从各土层的C、N、P含量来看，短期增温下0~20 cm土层各元素含量呈减小趋势，20~30 cm土层各元素含量均呈增加趋势，表明短期增温下C、N、P有向下层转移的趋势；长期增温下0~30 cm各土层C、N含量总体呈增加趋势，P含量呈减小趋势，但20~30 cm土层各元素增幅较短期增温减小，表明长期增温下C、N、P向下层转移的趋势有所减弱。（4）从各土层的化学计量比来看，短期增温下0~20 cm土层C:P和N:P整体呈减小趋势，20~30 cm土层呈增加趋势，长期增温下各土层C:P和N:P均呈增加趋势。由此可见，随增温时间的延长，总土层C、N、P及其化学计量比变化幅度增大，但在不同土层变化趋势不一致，C、N、P总体呈现出向下层转移的趋势。