荒漠-草原過渡帶是內(nèi)蒙古中部地區(qū)抵御沙塵暴和沙漠化的重要生態(tài)屏障。土壤養(yǎng)分化學計量特征與植物群落生物量、生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)功能和穩(wěn)定性密切相關(guān)。 

　　基于區(qū)域尺度樣帶調(diào)查，研究了陰山北麓荒漠-草原過渡帶82個樣點土壤有機碳（SOC）、全氮（TN）和全磷（TP）含量及C:N、C:P和N:P比值與氣候因子、植被特征和土壤性質(zhì)之間的關(guān)系。結(jié)果表明，典型草原SOC、TN和TP含量及C:P、N:P比值均高于灌木荒漠，C:N比在不同植被類型間無顯著差異。干旱土（淡棕鈣土、棕鈣土和灰棕鈣土）土壤SOC、TN和TP含量及C:P、N:P比值均高于漠境土（灰漠土和棕漠土）和風沙土（圖1）。SOC和TN含量隨干旱土土壤深度的增加呈明顯下降趨勢，是由于干旱土土壤表層草本植物覆蓋較高。土壤TP含量，C:N，C:P和N:P比的差異性主要體現(xiàn)在不同土壤類型之間，而不是土壤深度，這可能是由于荒漠地區(qū)土壤有機碳、全氮、全磷協(xié)同變化和土壤弱淋溶性造成的。冗余分析表明，降水、土壤粘粉粒含量是影響荒漠草原過渡帶土壤有機碳、全氮和總磷化學計量特征的最關(guān)鍵因素（圖2）。結(jié)構(gòu)方程模型結(jié)果表明，降水會通過影響植被特征和土壤理化性質(zhì)間接影響土壤養(yǎng)分化學計量特征。溫度（MAT）和土壤pH值對SOC、TN、C:P和N:P (MAT除外)有顯著的直接效應和負向影響（圖3）。研究結(jié)果強調(diào)了當前氣候變化對SOC、TN和TP含量以及C:N:P化學計量比的重要性，以及未來氣候變化對荒漠-草原過渡帶生態(tài)影響的重要性。 

　　該研究成果以 Patterns and driving mechanism of soil organic carbon, nitrogen, and phosphorus stoichiometry across northern China’s desert-grassland transition zone 為題發(fā)表在農(nóng)林科學領域期刊 CATENA。中國科學院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院博士研究生盧建男為論文第一作者，趙學勇研究員為通訊作者。該研究獲國家科技基礎資源調(diào)查項目（No. 2017FY100200）資助。

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圖1 土壤SOC、TN、TP及其化學計量比隨土壤深度的變化