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

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8a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.