祁連山北坡草甸草原地上生物量與土壤理化性質的關系

王 潔，賈文雄，趙 珍，陳京華，丁 丹

（西北師范大學 地理與環境科學學院，蘭州730070）

祁連山北坡草甸草原地上生物量與土壤理化性質的關系

王 潔，賈文雄，趙 珍，陳京華，丁 丹

（西北師范大學 地理與環境科學學院，蘭州730070）

為了揭示祁連山北坡草甸草原的地上生物量與土壤理化性質的關系，在祁連山北坡東、中、西部選擇了三個典型樣地，連續收集了兩個生長季的野外采樣數據，開展植物地上生物量與土壤理化性質的關系研究。結果表明：（1）2014年生長季每個樣地的地上總生物量均大于2013年生長季的，且兩個生長季的地上總生物量從東到西均依次增加；（2）土壤含水量、土壤溫度、土壤有機質、有效鉀、p H值在不同樣地、不同生長季、不同土層差異性明顯，而土壤堿解氮、有效磷相對穩定，差異性不明顯；（3）地上生物量與土壤溫度呈顯著正相關，與土壤水分相關性不明顯，與有效磷呈極顯著正相關，與p H值呈顯著正相關，對地上生物量影響較大的因子是地溫、有效磷以及p H值。土壤養分主要通過影響土壤的理化性質來決定植被的生長，進而影響植物的生物量。

祁連山北坡；草甸草原；地上生物量；土壤理化性質

草地生態系統是全球分布最廣泛的陸地生態系統之一，草原面積約占全球陸地面積的1/5[1]。土壤是陸地生態系統的重要組成部分，是環境與生物相互作用的產物，儲藏著碳、氮、磷等大量的營養物質[2]，也是陸地生態系統中物質與能量相互交換的重要場所。土壤養分對于植物的生長起著關鍵性的作用，會直接影響植物群落的組成與生理活動，決定生態系統的結構、功能以及生產力水平[2]。但是，不合理的開發利用使草地生態系統逐漸退化，會導致土壤性質發生變化。因此，對草地土壤理化性質的研究有助于全面認識土壤養分狀況，對草地的維護和管理有著重要的意義。Li等研究了不同管理模式下牧草土壤碳庫的變化受管理方式的影響[3-4]；張俊華等研究了不同土地利用類型下的土壤有機碳時空分布及其與區域環境的關系[5]；盛海彥研究了放牧干擾對高寒金露梅灌叢草甸群落和土壤因子的影響[6]；孫旭生研究了庫布齊沙漠不同沙地類型植物群落與土壤的關系[7]；李恩宇等研究了青藏高原高寒草甸不同季節土壤理化性質及酶活性對施肥處理的響應[8]。這些研究側重于土壤碳庫與生態環境的關系、植物群落與土壤環境的關系以及土壤理化性質與施肥的關系，為全面認識土壤環境與生態系統的關系奠定了基礎。

祁連山地處青藏高寒區、西北半干旱區和東部濕潤區的交界帶，對氣候變化非常敏感[9]。目前，由于全球氣候變化和人類活動影響日漸加劇，祁連山的生態系統正發生著劇烈的變化，不僅表現為植被的退化，還表現出土壤環境的變化。祁連山土壤環境的變化是對生態系統變化的一種響應，它不僅與土壤本身的性質有關，而且受到外界強烈的限制與干擾，并與地理位置、氣候環境、地質結構和成土過程等因素密切相關。在祁連山開展了一些植被與土壤理化性質關系方面的研究，如Li等研究了祁連山土壤碳庫變化與土壤顆粒性質的關系[10]；高超研究了東祁連山不同退化程度高寒草甸草原土壤有機質及其對草地生產力的影響[11]；楊成德等研究了東祁連山高寒草甸土壤微生物量及其與土壤物理因子相關性特征[12]等。以往研究主要側重于土壤有機質及其對草地生產能力的影響，微生物量與土壤因子的關系等，而對生物量與土壤因子之間的關系尚未深入研究。開展土壤環境變化對生態系統變化的響應十分重要，本研究通過調查祁連山北坡草甸草原的土壤理化性質對地上生物量的影響，旨在探討不同植物群落在大尺度空間上的變化，分析不同植物群落的地上生物量與土壤理化性質的關系，進而為合理利用土地資源及草地生態系統的恢復與重建奠定基礎。

1 研究區概況

祁連山（95°—104°E，35.5°—40°N）位于青藏高原東北邊緣，橫跨甘肅、青海兩省，全長約1 000 km，最寬處約300 km，東起烏鞘嶺，西至當金山口，北臨河西走廊，南接柴達木盆地，由多條西北—東南走向的平行山脈和寬谷組成，山勢由西向東逐漸降低[13]。祁連山年均溫0.6℃，年降水400～700 mm，降水主要集中在6—8月，屬于典型的大陸性氣候，同時又具有水熱垂直地帶性變化的山地氣候特點[14]，土壤以山地森林灰褐土、山地褐土、荒漠棕鈣土為主，對應形成了草甸草原、典型草原和荒漠草原[14]，其中草甸草原是祁連山分布最廣和最主要的植被類型。

2 研究方法

2.1 地上生物量和土壤樣品的采集

本文在祁連山北坡的青陽山岔（QS，101°55′59″E，37°43′31″N）、民樂臥馬山（MS，100°39′25″E，38°24′18″N）、肅南鄂博臺子（SS，99°35′40″E，38°47′10″N）三個典型的草甸草原樣地開展研究，三個樣地的海拔分別為2 772 m，2 711 m，2 756 m，坡度分別為62°，67°，56°，坡向均為半陽坡。青陽山岔與民樂臥馬山之間的空間距離大約為135 km，民樂臥馬山與肅南鄂博臺子之間的空間距離大約為101 km。在2013年、2014年兩個連續生長季的5—9月，在青陽山岔、民樂臥馬山、肅南鄂博臺子布設植被樣方，具體方法是將20 m的卷尺拉成一條直線，在0～3 m，10～13 m，20～23 m處做一個3 m×3 m的樣方，在樣方四角和中心設置5個1 m×1 m的小樣方作為重復，采用針刺法統計物種的蓋度，用卷尺測量物種的高度（每個物種測量15次），用圓圈法統計物種的頻度（每個樣地拋擲30次），統計樣方中出現的物種數，按不同物種貼地面剪取植物的地上部分，裝入密封塑料袋中帶回。在實驗室，將采集的草樣在恒溫65℃的烘箱內連續烘干至恒重，稱量干重。同時，在剪完植被后的樣方上采用對角線法，用土鉆分層采集土壤樣品，分層測至30 cm，每層10 cm，重復3次，將3次重復分層混和為一個混合樣，然后將土樣用塑料袋密封，帶回實驗室后取出一部分用來測定其含水量；剩余土樣風干后制成過0.15 mm和1 mm的分樣，進一步進行土壤理化性質的測定。

2.2 土壤理化性質的測定及數據處理

土壤含水量用烘干法、土壤地溫用地溫計、p H值用酸度計法、有效N，P，K通過TFC1B型速測儀來比色測定、土壤有機質用重鉻酸鉀容量法測定。

2.3 統計分析

用Excel 2010對數據進行預處理，SPSS 16.0軟件進行單因素方差分析和Pearson相關性分析。

3 結果與分析

3.1 祁連山北坡草甸草原的地上生物量變化

從圖1中可以看出，2013年，樣地QS呈先增加后減小的趨勢，其值在8月達最大，為118.40 g/m2，樣地QS的地上總生物量為357.87 g/m2；樣地 MS與樣地SS的變化趨勢一致，均是先增加后減小再增加，且9月值均達最大，分別為158.84 g/m2，135.87 g/m2，兩個樣地的地上總生物量分別為364.88 g/m2，389.37 g/m2。2014年，樣地 QS的變化趨勢同2013年的，最大值出現在8月且為151.74 g/m2，樣地QS的地上總生物量為397.28 g/m2；樣地 MS的變化趨勢不同于2013年的，2014年在整個生長季呈增加趨勢，最大值出現于9月且為144.51 g/m2，其地上總生物量為398.65 g/m2；樣地SS的變化趨勢在5—7月同2013年的，均呈增加趨勢，2013年7—9月呈“V”型，而2014年呈倒“V”型，且最大值出現于8月，其值為136.61 g/m2，該樣地的地上總生物量為427.02 g/m2。

綜上所述，在時間尺度上，祁連山草甸草原三個樣地在2014年的地上總生物量均大于2013年的，在空間尺度上，從東到西，地上總生物量依次增加。不同樣地兩年的地上生物量在生長季前期和后期波動較小，在8月份波動較大。通過對比可知連續兩個生長季三個樣地間的差異不大（p＞0.05）。

圖1 祁連山北坡不同草甸草原群落的地上生物量

3.2 祁連山北坡草甸草原的土壤理化性質變化

3.2.1 土壤含水量的季節變化特征 從圖2中可以看出，三個樣地在2013年的變化趨勢比較一致，均呈“W”型，在生長季前期和后期波動較小，中期波動較大，在7月份均達最大值，而樣地QS在2014年的土壤含水量變化呈緩慢上升趨勢，樣地MS在2014年的土壤含水量變化在生長季（5—9月）期間變化不是很大，總體呈先增加后減小的趨勢，樣地SS在2014年的土壤含水量變化在生長季期間也不是很大，總體呈減小趨勢。在時間上，樣地QS，SS在2013年的土壤含水量總量大于2014年的；在空間上，從東到西（QS→MS→SS），兩年的土壤含水量總量均依次減小。通過對比可知，2013年三個樣地間的差異性不顯著（p＞0.05），而2014年樣地QS，MS之間的差異性不顯著（p＞0.05），但樣地QS，MS與樣地SS之間的差異性均極其明顯（p＜0.01）。

圖2 不同樣地兩年的0—30 cm土層土壤水分季節變化

3.2.2 土壤含水量及地溫在土壤剖面上的變化 由表1可以看出，2014年，樣地土壤含水量為10.32%～33.84%，樣地QS的土壤含水量在不同深度差異不顯著，樣地MS的第一層與第三層差異性比較顯著（p＜0.05），樣地SS的第一層與第二層、第三層的差異均極其顯著（p＜0.01），樣地QS，MS與樣地SS之間的差異極其顯著（p＜0.01）。2013年，樣地土壤含水量為15.84%～34.31%，樣地QS，MS，SS在不同深度之間差異分別不顯著，在土壤剖面方向上從上到下基本遵循土壤水分含量依次減少的趨勢，三個樣地之間的差異并不明顯。三個樣地在土壤剖面方向上從上到下土壤含水量分別依次減少。綜上所述，在時間上，樣地QS，SS在2013年的土壤含水量總量大于2014年的；在空間上，從東到西（QS→MS→SS）兩年的土壤含水量總量均依次減少。

2014年，樣地土壤地溫為10.36～16.00℃，三個樣地之間的差異不明顯，平均地溫SS＞QS＞MS，不同深度的差異也不明顯，在土壤剖面方向上分別呈0—10 cm＞20—30 cm＞10—20 cm的趨勢。2013年，樣地土壤地溫為11.20～17.50℃，平均地溫QS＞MS＞SS，在土壤部面方向上樣地MS，SS分別呈0—10 cm＞10—20 cm＞20—30 cm，樣地QS的地溫在第一層與第二層之間的差異比較顯著（p＜0.05），樣地MS的地溫在第一層與第三層之間的差異比較顯著（p＜0.05），樣地SS的地溫在不同深度差異不明顯。三個樣地之間的差異也不顯著，在空間上從東到西地溫依次減小，三個樣地的地溫分別在土壤剖面方向上從上到下總體呈遞減的趨勢。

表1 不同樣地兩年的土壤含水量及地溫在土壤剖面上的變化

3.2.3 有機質的變化 由表2可知，2014年，樣地有機質為35.31～93.02 g/kg，三個樣地的有機質含量在不同深度差異很顯著，在樣地QS中，第一層與第二層、第三層的差異性極其顯著（p＜0.01），在MS樣地中，第一層與第二層、第三層差異顯著（p＜0.05），在樣地SS中，第一層與第二層呈顯著性差異（p＜0.05），與第三層呈極顯著性差異（p＜0.01），三個樣地的有機質含量主要集中于第一層，并且從上到下依次遞減。三個樣地之間的差異性也很明顯，樣地SS與樣地MS，QS呈極顯著差異（p＜0.01），樣地 MS與樣地QS呈顯著差異（p＜0.05）。2013年，樣地有機質為37.25～93.87 g/kg，三個樣地的有機質含量在不同深度差異是顯著的，在樣地QS中，第一層與第二層、第三層的差異性極其顯著（p＜0.01），在MS樣地中，第一層與第三層差異顯著（p＜0.05），在樣地SS中，第一層與第二、第三層差異顯著（p＜0.05），三個樣地的有機質含量同2013年的主要集中于第一層，沿土壤剖面方向從上到下分別依次遞減。三個樣地之間的差異性也是非常顯著的，樣地SS與樣地MS，QS呈極顯著差異（p＜0.01），樣地MS與樣地QS呈顯著差異（p＜0.05）。綜上所述，三個樣地兩年的變化規律基本一致，在時間上，2013年的有機質含量在相對應的樣地及相對應的深度其值均大于2014年的；在空間上，從東到西（QS→MS→SS）三個樣地兩年的有機質含量分別是遞減的。

3.2.4 堿解氮、有效磷、有效鉀的變化 堿解氮、有效磷在兩年相對應的樣地及相對深度之間的差異均不明顯。2014年，樣地堿解氮、有效磷、有效鉀分別為8.47～30.95，44.40～79.60，34.50～216.30 mg/kg，堿解氮的平均值QS＞MS＞SS，有效磷的平均值SS＞MS＞QS，且有效磷主要集中于第三層。有效鉀在樣地QS中，第一層與第三層呈顯著性差異（p＜0.05），樣地MS，SS在不同深度差異均不明顯。三個樣地之間的差異也比較明顯，樣地SS與樣地MS呈極顯著差異（p＜0.01），與樣地 QS呈顯著差異（p＜0.05）。三個樣地兩年的平均值均是SS＞QS＞MS，且相對應的值變化不大。2013年，樣地堿解氮、有效磷、有效鉀分別為12.58～56.08，38.15～210.80，21.80～206.60 mg/kg，堿解氮的平均值QS＞SS＞MS，有效磷的平均值QS＞MS＞SS，且有效磷主要集中于第二層。有效鉀在樣地QS中，第一層與第三層之間的差異性較明顯（p＜0.05），在樣地 MS中，第一層與第二、第三層均呈極顯著差異（p＜0.01），在樣地SS中，不同深度差異不明顯。三個樣地之間的差異并不明顯。2013年，有效鉀主要集中于第一層，2014年不太明顯。

3.2.5 p H值的變化 2014年，樣地p H值為8.10～8.54，樣地QS的p H值在第一層與第三層之間的差異較顯著，樣地MS，SS在不同深度差異不明顯。2013年，樣地土壤p H值為8.04～8.54，在樣地QS中，其土壤的p H值在不同深度差異不明顯，在樣地MS，SS中其p H值在第一層與第三層之間的差異性較顯著（p＜0.05）。三個樣地之間的差異性較明顯，樣地SS與樣地QS呈極顯著差異（p＜0.01），與樣地 MS呈顯著差異（p＜0.05）。三個樣地兩年的p H值均偏堿性且分別在土壤剖面方向上從上到下呈增加趨勢。

3.3 祁連山北坡草甸草原土壤理化性質對地上生物量的影響

由表3可以看出，2014年，在樣地QS中堿解氮與p H值呈極顯著正相關（p＜0.01），有效鉀與有機質呈顯著負相關（p＜0.05）。在MS樣地中地上生物量與p H值呈顯著正相關（p＜0.05），有效磷與地溫呈顯著負相關（p＜0.05）。在SS樣地中有效鉀與地溫呈顯著負相關（p＜0.05）。2013年，在樣地QS中地上生物量與地溫呈顯著正相關（p＜0.05），堿解氮與p H值呈顯著正相關（p＜0.05）。在MS樣地中地上生物量與有效磷呈極顯著正相關（p＜0.01），堿解氮與有機質呈顯著負相關（p＜0.05）。在SS樣地中有效磷與有機質呈極顯著正相關（p＜0.01），與地溫呈顯著負相關（p＜0.05），有機質與地溫呈顯著負相關（p＜0.05）。綜上可見，對地上生物量影響較大的因子分別是地溫、有效磷以及p H值。

表2 土壤理化性質對不同樣地地上生物量的影響

表3 土壤理化性質與不同樣地地上生物量相關性分析

4 討論與結論

（1）從圖1中可以看出，兩個連續生長季的地上生物量季節變化明顯。最大值一般出現在8月或9月，最小值均出現在5月，這是由于祁連山北坡草地受低溫的影響，一般在5月初各草地植被才陸續返青，地上生物量才開始積累，隨著氣溫的回升和降水的增多，草本植被陸續生長，生物量也逐步增大[15]，又由于降水在7月、8月比較多并且具有滯后性，再加上牧區放牧的影響，可能是導致地上生物量在8月或9月份下降的主要原因。從圖中可以看到，6月、7月植被地上生物量的月增長量較大，導致地上生物量增加[16]。從圖1中可知樣地QS的增長趨勢符合單峰模型，8月的增長速度有所減緩，9月氣溫降低，部分植物枯萎，導致地上生物量開始減小，而樣地MS，SS第一個生長季的8月地上生物量均突然減小，其主要原因很可能是環境因素和放牧活動干擾引起的。9月份的生物量沒有減少反而增加的原因主要是適宜冷濕環境生長的莎草科植物的繼續生長[16]。不同樣地在生長季的前期和末期連續兩個生長季的波動均不是很大。

從時間尺度上看，2014年祁連山草甸草原的地上總生物量大于2013年的，說明草原植被生長狀況較好。在空間尺度上，從東到西，草甸草原地上總生物量依次增多，其主要原因是東部受人為干擾強烈，草地出現不同程度的退化，植被結構漸趨簡單，生態功能開始衰退[17]，進而導致地上生物量減少。2013年，東部草甸草原樣地的地上生物量最大值出現于8月，而西部、中部兩個草甸草原樣地的地上生物量最大值均推遲了一個月，這是因為中西部地區緯度較高，氣溫較低，植物萌發較晚，地上生物量積累過程較為緩慢[16]的緣故。

（2）土壤含水量的季節變化受到降水、氣溫、植被蒸騰、土壤蒸發及土壤結構、地形等多種因素的影響[18]。因此，土壤水分的變化規律十分復雜，是多種環境因子共同作用的結果。對祁連山北坡三個不同樣地連續兩個生長季土壤含水量的季節變化加以對比，可知變化是相對明顯的。2014年，樣地QS的土壤含水量呈遞增趨勢，樣地 MS，SS的變化趨勢基本一致。2013年，三個樣地的土壤含水量變化趨勢基本一致。兩年土壤含水量在生長季的前期和末期變化均不明顯，但2013年三個樣地的中期波動較大，而2014年波動不是很大，這可能與草地在不同時期生長的降水量、降水強度以及草地生長狀況等因子有關[15]。在生長季前期和后期，降水量較小，受氣溫和水文等的影響，草類生長比較緩慢，使得草地蒸發較小，土壤含水量波動較小；在生長季中期，由于降水較多，草類生長較快，草地蒸發較大，導致土壤含水量波動較大[15]。另外，空間上連續兩個生長季的土壤含水量從東到西（QS→MS→SS）均呈遞減趨勢，原因很可能是東部地區靠近海洋，降水較多且植被生長狀況較好，對降水有一定的攔截和減少地表徑流的作用有關。

土壤含水量在土壤剖面方向上的分布依舊受降水、蒸發以及植被等環境因子的影響[18]。對不同樣地不同土層深度土壤含水量進行分析，2013年三個樣地在不同深度及樣地間的差異均不明顯，而2014年的差異較明顯，說明土壤含水量在2014年的影響較大，其原因很可能是由降水量、降水強度、草地的蒸散量等因素引起的。兩年的土壤含水量均主要集中于表層，表層以下相對穩定，且隨土層深度的增加土壤含水量呈減小的趨勢。2013年樣地QS，SS的土壤含水量分別大于2014年的，很可能是因為在一定時期降水較多，草地蒸散量較少，導致水分供給較多，消耗少，使得土壤含水量高于2014年的。

2013年三個樣地的地溫在不同深度的差異較顯著，在樣地間的差異并不明顯。2014年三個樣地的地溫在不同深度及樣地間的差異均不明顯。兩年的平均地溫均是樣地SS＞QS＞MS，且2013年的地溫在不同樣地相應深度的溫度普遍大于2014年的，其原因很可能是2013年整體的水熱狀況組合好于2014年的，另外樣地SS處于西部，植被相對稀疏，地表接受太陽輻射較多，導致地溫較高。

（3）土壤有機質是土壤重要的養分指標，同時還是形成土壤結構的重要因素，直接影響著土壤的肥力、持水能力、土壤抗侵蝕能力和土壤溫度等，是表明土壤特性的重要指標[15]。本文通過對三個不同樣地兩年有機質的差異比較，三個樣地在不同深度及樣地間的差異是非常明顯的。三個樣地在土壤剖面方向上從上到下有機質含量基本呈遞減趨勢，說明土壤有機質主要富集于土壤表層且主要來源于植物的地上凋落物和地下根系，這也是表層有機質含量與其他層有機質含量差異顯著的原因[11]。不同樣地連續兩個生長季的有機質總量差異不是很大，但2013年的總量略大于2014年的，由于有機質的總量取決于生物量的生產與分解的平衡狀態，以及土壤儲存有機質的能力[19]，說明2013年歸還于土壤的有機質較多而分解的較少。空間上從東到西均呈遞減趨勢，說明東部地區土壤肥沃，越往西土地越貧瘠。堿解氮、有效磷在連續兩個生長季不同樣地及不同深度之間的差異不是很明顯，而有效鉀的差異是顯著的。三個樣地在2013年的堿解氮、有效磷的總含量均大于2014年的，且從東到西其量均依次減小，原因很可能是2013年的植被較稀疏，堿解氮、有效磷消耗較少，因此，殘留于土壤中的量相對較多。兩年的有效鉀均是樣地SS＞QS＞MS，原因很可能是樣地SS與QS受到人類活動（放牧）干擾較大，這是因為放牧可使土壤有效鉀顯著增加[6]。p H值的差異是明顯的，在土壤剖面方向上從上到下均呈遞增趨勢，空間上從東到西均呈遞增趨勢，原因很可能是由于西部地區植被覆蓋低，有許多次生的裸地面積大，地表蒸發量大，導致p H值增大，還有可能是由于鼠類活動及放牧干擾等因素，加速了土壤養分的礦化，這與陳濤、盛海彥等人的研究結果一致[6，19]。

（4）通過相關性對比可知，土壤的理化性質對不同樣地不同生長季地上生物量的影響不同且土壤理化性質之間的相關性是明顯的。土壤含水量與地上生物量在本文中呈正相關、不相關、負相關三種結果，但均不顯著，原因可能是含水量較低小于植被生長所需，含水量合適滿足植被生長以及含水量較高限制植被生長造成的[20]。地上生物量與地溫呈顯著正相關、相關性不明顯兩種結果，由于在一定條件下地溫越高，有機質的礦化速率加快，越有利于植物的生長[21]。地上生物量與土壤有機質、堿解氮、有效鉀的相關性均不明顯，而與有效磷呈極顯著正相關、不相關兩種結果，前者與高超、石紅霄等人的研究結果不一致[22-23]，后者與石紅霄等人的研究結果一致[23]。地上生物量與p H值呈顯著正相關、不相關兩種結果，說明影響地上生物量的因子較多，這可能與研究地點的氣候、植物群落、草地健康狀況及土壤p H值的變化幅度等有關[12]。

土壤理化性質之間的相關性是相當明顯的，有機質與堿解氮呈顯著負相關，與有效磷呈極顯著正相關，與有效鉀呈極顯著負相關，與地溫呈顯著負相關，與土壤含水量相關性不明顯。堿解氮、有效磷、有效鉀之間的相關性不大，有效磷、有效鉀分別與地溫呈顯著負相關。堿解氮與p H值呈極顯著正相關，而有效磷、有效鉀與p H值的相關性不明顯。可以看到土壤含水量對地上生物量及土壤的理化性質影響均不顯著。土壤的物理性質對土壤的化學性質有影響，但略有不同。相關研究表明，土壤水分過多會影響有機質的分解[24]，一般情況下沒有溫度的影響大，本文的研究結果與高超等人的研究結果一致[11]。溫度的變化是影響土壤有機質組成的主要外部條件[25]。王淑平等人的研究表明溫度對有機碳的影響較復雜，適宜的溫度有利于土壤有機碳的積累，否則對有機碳的積累具有負效應[26]。也有人認為水分對土壤有機質的影響大于溫度的[27]。一定條件下土壤溫度的升高有利于堿解氮、有效磷、有效鉀的生成。土壤溫度升高，加快了有機質的礦化速率，以及磷礦化、鉀礦化的速率，使得有機質及腐殖質含量逐漸減少，堿解氮、有效磷、有效鉀的含量增多[6，11，19]。

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Study on the Relations Between the Above Ground Biomass and the Soil Physicochemical Properties in the North Slope of Qilian Mountains

WANG Jie，JIA Wenxiong，ZHAO Zhen，CHEN Jinghua，DING Dan
（College of Geography and Environment Science，Northwest Normal University，Lanzhou730070，China）

In order to reveal the relations between the above ground biomass of meadow steppe and the soil physicochemical properties in the north slope of Qilian Mountain.We chose three typical samples in the eastern，central and western parts in the north slope of Qilian Mountains，collected the sampling data in two consecutive growing seasons，analyzed and examined the above ground biomass and soil physiochemical properties.The results show that total above ground biomass of the each sample is greater in 2014 than in 2013，and the mass increases from the east to the west.The soil moisture，soil temperature，soil organic matter，available potassium，p H value are significantly different in different growing seasons and the different layers among the sample sites.However，soil alkali-hydrolysable nitrogen and available phosphorus are relatively stable，and the differences are not signigicant.Correlation analysis shows that total above ground biomass is significantly positively correlated with soil temperature，p H value，and is significantly positively correlated with the available phosphorus，but is not significantly correlated with soil moisture.The results reveal that the major influence factors on total above ground biomass are soil temperature，available phosphorus and p H value.The soil nutrients mainly depend on the physicochemical properties of the soil，which determines the growth of vegetation and affect the biomass of plants.

Qilian Mountain；meadow steppe；above ground biomass；soil physicochemical properties

S812;S153.6

A

1005-3409（2017）01-0036-07

2016-05-16

2016-06-06

國家自然科學基金地區科學基金項目（41161017）

王潔（1990—），女，甘肅秦安人，碩士，主要從事全球氣候變化與生態環境演變研究。E-mail：m13893374364-1＠163.com

賈文雄（1974—），男，博士，副教授，主要從事全球變化與生態水文研究。E-mail：wxjiaxy＠163.com