青藏高原高寒草地退化对土壤及微生物化学计量特征的影响 植物生态学报    2022, 46 (4): 461-472.   DOI: 10.17521/cjpe.2021.0339

图3 青藏高原高寒草地5个采样点不同退化程度上土壤微生物碳(MBC)、氮(MBN)、磷(MBP)含量及其化学计量比的变化(平均值±标准差)。不同小写字母表示各项指标在不同退化程度之间的差异性(p < 0.05); NS, p > 0.05。

正文中引用本图/表的段落

为进一步验证高寒草地土壤和微生物化学计量比对退化的响应规律, 本研究利用Web of Science和CNKI数据库, 以“青藏高原” “退化” “土壤”为检索词进行文献搜集, 具体文献筛选标准如下: 1)所选文献至少包含一组对照和退化处理。若同一研究中包含不同退化程度处理, 将每一退化程度视为独立变量(Wang et al., 2020a)。2)相关参数(如SOC、TN、TP、MBC、MBN、MBP含量等)的平均值、样本量、标准差或标准误可直接从图、表、文字中提取或计算得到。3)若文献中包含多个地点的研究, 每个地点视作独立研究。若文献中报道多年的观测结果, 将其均值作为一个独立变量(Peng et al., 2017)。4)除了土壤和微生物C、N、P相关参数, 数据库中还记录研究地点经纬度、海拔、年平均气温、年降水量等基本信息。根据以上标准, 本研究共收集43篇文献, 342个观测值(原始数据和相关文献见附录I及附录II)。

草地退化整体上降低了MBC和MBN含量, 对MBP含量几乎无显著影响(图3A-3C)。除阿多乡和曲麻河乡无显著变化外(MBC: 阿多乡, p = 0.69; 曲麻河乡, p = 0.265。MBN: 阿多乡, p = 0.967; 曲麻河乡, p = 0.362), 其余3个样点表层0-10 cm土壤的MBC和MBN含量均随退化程度加深显著下降(MBC: 玛查理镇, p = 0.003; 花石峡镇, p = 0.026; 上贡麻乡, p = 0.003。MBN: 玛查理镇, p = 0.007; 花石峡镇, p = 0.003; 上贡麻乡, p = 0.003)(图3A、3B)。对于MBP含量, 除上贡麻乡随草地退化程度增加而显著降低外(p < 0.001), 其余4个样点均没有显著变化(玛查理镇, p = 0.461; 花石峡镇, p = 0.177; 阿多乡, p = 0.051; 曲麻河乡, p = 0.434)(图3C)。

草地退化对微生物C:N:P的影响无统一规律(图3D-3F)。随着草地退化程度的增加, 玛查理镇土壤MBC:MBN显著上升(p = 0.030), 其余4个样点没有发生显著变化(花石峡镇, p = 0.426; 阿多乡, p = 0.116; 上贡麻乡, p = 0.280; 曲麻河乡, p = 0.669) (图3D)。对于MBC:MBP, 除上贡麻乡显著上升外(p = 0.008), 其余4个样点均没有显著变化(玛查理镇, p = 0.166; 花石峡镇, p = 0.652; 阿多乡, p = 0.261; 曲麻河乡, p = 0.562)。对于MBN:MBP, 玛查理镇随退化程度增加显著下降(p = 0.014), 阿多乡的变化趋势与之相反(p = 0.014), 其余3个样点均没有显著的变化(花石峡镇, p = 0.293; 上贡麻乡, p = 0.577; 曲马河乡, p = 0.687)。

本研究结果显示, 草地退化后, 大部分样点的MBC和MBN含量显著下降(图3A、3B)。草地退化改变了土壤微生物的生存环境, 使土壤水分含量下降、pH和土壤密度增加(Wang et al., 2020a)。在恶劣生存环境的胁迫下, 部分微生物会死亡, 导致微生物总量降低, 影响其体内C、N含量(李海云等, 2018a)。另外, 草地退化后植被凋落物量减少, 土壤有机质含量的降低直接限制了微生物生长所需资源(林璐等, 2013; Li et al., 2016), 导致MBC和MBN含量降低。在本研究中, 大部分样点的MBP含量都没有显著变化(图3C)。可能的原因是, 土壤TP和AP含量都并不像SOC和TN含量随着草地退化程度的加深而急剧下降(图2A; 表2), 有些样点的AP含量有所上升(如花石峡镇、阿多乡和曲麻河乡; 表2)。微生物需要吸收足够的P用以维持其体内的能量代谢, MBP含量保持相对稳定。该发现与喻岚晖等(2020)的研究结果一致, 他们发现, MBC和MBN含量在不同退化程度间差异显著, 除重度退化外, MBP含量在其他退化程度间无显著差异。

青藏高原高寒草地5个采样点基本信息 ...