青藏高原高寒草原生态系统土壤碳磷比的分布特征_王建林
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第 ２３ 卷 第 ２ 期 Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．２
草 业 学 报 ＡＣＴＡ ＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥ ＳＩＮＩＣＡ
９－１９ ２０１４ 年 ４ 月
青藏高原高寒草原生态系统土壤碳磷比的分布特征
王建林１，钟志明２＊ ，王忠红１，余成群２，沈振西２，张宪洲２，胡兴祥１，大次卓嘎１
（１．西藏农牧学院植物科学学院，西藏 林芝 ８６００００；２．中国科学院地理科学与资源研究所，北京 １００１０１）
式 中，Ｚ 为待估计的土壤养分栅格值，ｚｉ 为第ｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）个采样点的土壤碳磷比值，ｎ 为用于养分插值的采
（Ｏｒｉｎｕｓ ｔｈｏｒｏｌｄｉｉ）＋劲直黄芪（Ａｓｔｒａｇａｌｕｓ）、固 沙 草 － 苔 草 （Ｃａｒｅｘ ｔｈｉｂｅｔｉｃａ）－ 紫 花 针 茅 （Ｓｔｉｐａｐｕｒｐｕｒｅａ）、金
露 梅 （Ｐｏｔｅｎｔｉｌｌａ ｆｒｕｔｉｃｏｓａ）－ 青 藏 苔 草 （Ｃａｒｅｘ ｍｏｏｒｃｒｏｆｔｉｉ）＋ 紫 花 针 茅 、昆 仑 针 茅 （Ｓｔｉｐａ ｒｏｂｏｒｏｗｓｋｙｉ）－ 窄 叶 苔
１．３ 研 究 方 法
将所有样点０～４０ｃｍ 土层土壤碳磷比数据采用逆距离权重法（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｗｅｉｇｈｔｉｎｇ，简称ＩＤＷ）作空
间分布图。ＩＤＷ 是一种常用而简便的空间插值 方 法，它 以 插 值 点 与 样 本 点 间 的 距 离 为 权 重 进 行 加 权 平 均，离 插
摘要：利用６７个样点数据，研究了青藏高原高寒草 原 土 壤 碳 磷 比 的 分 布 特 征。 结 果 表 明，１）土 壤 碳 磷 比 的 平 均 值 为２４．４５，变化幅度为１．０５～１７７．６９。在水平方 向 上，土 壤 碳 磷 比 呈 现 出 西 北 高 东 南 低 的 总 体 态 势 和 斑 块 状 交 错 分布的格局，高值区主要集中在藏北高原腹地和喜马 拉 雅 北 麓 湖 盆 区，不 同 草 地 型 和 不 同 自 然 地 带 土 壤 磷 含 量 差 异显著；２）１９个草地型 不 同 土 层 （０～１０ｃｍ，１０～２０ｃｍ，２０～３０ｃｍ，３０～４０ｃｍ）碳 磷 比 的 平 均 值 分 别 为 ２６．１５， ３３．５９，３０．３３和２２．７６，表土层（１０～２０ｃｍ）与底土层（３０～４０ｃｍ）碳 磷 比 差 异 显 著。 土 壤 剖 面 自 上 而 下，碳 磷 比 可 分为低－高－低－高型、低－高－低型、高－低－高－低型、高－低 － 高 型 和 由 高 到 低 型 等 ５ 个 类 型；３）土 壤 碳 磷 比与植被盖度、植被高度、２０～３０ｃｍ 土壤容重、１０～２０ｃｍ 土 壤 含 水 量、３０～４０ｃｍ 土 壤 含 水 量、ＨＣＯ３－ 含 量 呈 显 著正相关关系，而与≥１０℃年积温、年均相对湿度、１０～２０ｃｍ 地下生物量、０～１０ｃｍ 土壤容重、０～１０ｃｍ 土壤 含 水 量 、速 效 钾 、有 机 质 、总 有 机 碳 、水 解 性 碳 含 量 呈 显 著 负 相 关 关 系 。 关 键 词 ：青 藏 高 原 ；高 寒 草 原 ；土 壤 ；碳 磷 比 ；分 布 特 征 中 图 分 类 号 ：Ｓ８１２．２９ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１００４－５７５９（２０１４）０２－０００９－１１ ＤＯＩ：１０．１１６８６／ｃｙｘｂ２０１４０２０２
＊
土壤有机碳和磷素是土壤养分的重要组成部分［１］，也是植物生长发育的必需元素 。 ［２－４］ 土壤碳磷比 通 常 被 认 为是土壤磷素矿化能力的标志 。 ［５－６］ 一 方 面，土 壤 碳 磷 比 的 高 低 对 植 物 生 长 发 育 具 有 重 要 影 响 。 如 果 碳 磷 比 较 低，则有利于微生物在有机质分解过程中的养分释放，促进土壤中有效磷的增加；反之，碳 磷 比 较 高，则 会 出 现 微 生物在分解有机质的过程中存在磷受限，从而与植物存在对土壤无机磷的竞争，不 利 于 植 物 的 生 长 及 ＮＰＰ 的 增 加。另一方面，ＮＰＰ 的大小以及植物组织中的碳磷比又直接决定了植物体死亡以后枯落物分解进入土壤的量 和 速 率 ，对 生 态 系 统 碳 素 和 磷 素 的 平 衡 具 有 重 要 影 响 。 近 年 来 ，生 态 化 学 计 量 学 的 发 展 为 解 决 上 述 问 题 提 供 了 有 力 的工具，它主要强调活有机体主要组成元素（特别是 Ｃ、Ｐ）的关系。应用化学计量学方法，研究碳磷比的区域分布 规律已经成为近年来的研究热点 。 ［５］
草 （Ｃａｒｅｘ ｍｏｎｔｉｓ－ｅｖｅｒｅｓｔｉｉ）、拉 萨 小 檗 （Ｂｅｒｂｅｒｉｓ ｈｅｍｓｌｅｙａｎａ）－ 紫 花 针 茅 ＋ 白 草 （Ｐｅｎｎｉｓｅｔｕｍ ｃｅｎｔｒａｓｉａｔｉｃｕｍ ）、青
藏苔草＋紫花针茅、青藏苔草、羽 柱 针 茅（Ｓｔｉｐａ ｓｕｂｓｅｓｓｉｌｉｆｌｏｒａ ｖａｒ．ｂａｓｉｐｌｕｍｏｓａ）－ 紫 花 针 茅 － 禾 草、紫 花 针 茅
近年来，围绕青藏高原在土壤碳 储 量［９］、土 壤 温 室 气 体 排 放［１０］、土 壤 有 机 质 周 转 以 ［１１］ 及 土 壤 氮 循 环 等 ［１２］ 方 面 开 展 了 大 量 的 研 究 工 作 ，但 是 目 前 很 少 有 涉 及 整 个 高 原 面 上 跨 不 同 植 被 带 （不 同 自 然 地 带 ）高 寒 草 原 生 态 系 统 土壤碳磷比分布的研究报道。为此，本研究试图通过对青藏高原不同植被下高寒草原生态 系 统 土 壤 碳 磷 比 的 研 究 ，以 期 揭 示 不 同 植 被 － 土 壤 （不 同 自 然 地 带 ）内 高 寒 草 原 土 壤 碳 磷 比 的 空 间 分 布 特 征 ，为 理 解 青 藏 高 原 对 气 候 变 化响应的区域差异提供科学依据。
中 ：紫 花 针 茅 ＋ 干 生 苔 草 、固 沙 草 － 苔 草 － 紫 花 针 茅 、羽 柱 针 茅 － 紫 花 针 茅 － 禾 草 、固 沙 草 ＋ 劲 直 黄 芪 、藏 沙 蒿 、昆
仑针茅－窄叶苔草、金露梅－青藏苔草＋紫花针茅、紫花针茅 － 矮生嵩草 － 苔草、拉萨小檗 － 紫 花 针 茅 ＋ 白 草 等
碳等理化指标的测定。其中：土壤全氮和速效氮采用半微量凯氏法，土壤全磷测定采用 钼 锑 抗 比 色 法，土 壤 全 钾
和速效钾测定采用原子吸收分光光度法，土壤有机质、总有机碳、总碳水化合物和活性碳用 重 铬 酸 钾 氧 化 － 外 加
热法、土壤 ｐＨ 值采用电位法、水解性碳和水溶性碳用蒽酮法、总无机碳用双批未剂滴定法 进 ［２０］ 行测定。
１０ｃｍ、１０～２０ｃｍ、２０～３０ｃｍ 以及 ３０～４０ｃｍ。采样点位置利用 ＧＰＳ 定位，同步记录海拔。在进行定点采集土 样的基础上，利用已公开发表的文献中有样点经、纬度信息的１３个高山草原土剖面数据 进 ［１４－１９］ 行集成分析，所有
样点的具体地理位置如图１所示。
１）生物量测定：在每块样地中，随机设１个１ｍ×１ｍ 样方，先用收获法测定地上生物量后，再在该样方中随
样法采集０～２０ｃｍ 土样，并用酒精燃烧法同步测定０～１０ｃｍ，１０～２０ｃｍ，２０～３０ｃｍ，３０～４０ｃｍ 土层的含水量，
用 环 刀 法 同 步 测 定 土 壤 容 重 。 同 时 ，现 场 调 查 每 块 样 地 中 植 物 种 数 、优 势 种 、平 均 高 度 和 平 均 盖 度 。 此 外 ，收 集 各
值点越近的样本点赋予的权重越大。设平面上分布一系 列 离 散 点，已 知 其 坐 标 和 值 为 Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ） 通过距离加权值求 Ｚ 点值，则 Ｚ 值可通过以下公式计算。
［ ］ ［ ］ Ｚ＝
ｉ∑＝ｎ１ｄｚｉｉ２
／
ｎ１ ｉ∑＝１ｄｉ２
ｄｉ２ ＝ （Ｘ－Ｘｉ）２ ＋ （Ｙ －Ｙｉ）２
９个草地型属于山地灌丛草原带，紫花针茅＋杂类草和青藏苔草＋紫花针茅等 ２ 个草地型属于高山灌丛草原带，
紫 花 针 茅 ＋ 羽 柱 针 茅 、紫 花 针 茅 ＋ 垫 型 蒿 、紫 花 针 茅 ＋ 藏 沙 蒿 、紫 花 针 茅 ＋ 沙 生 针 茅 、紫 花 针 茅 ＋ 固 沙 草 等 ５ 个 草
地 型 属 于 山 地 半 荒 漠 与 荒 漠 带 ，青 藏 苔 草 、紫 花 针 茅 、紫 花 针 茅 ＋ 矮 火 绒 草 等 ３ 个 草 地 型 属 于 高 山 草 原 带 。
１０
ＡＣＴＡ ＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥ ＳＩＮＩＣＡ（２０１４）
Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．２
１．１ 研 究 区 概 况
研究区为青藏高原高寒草原，这里 年 均 温 －４～６℃，年 均 降 水 量 ５０～５００ ｍｍ。 跨 越 高 山 灌 丛 草 甸、山 地 灌
丛草原、山地半荒漠与荒漠、高山草原 等 ４ 个 自 然 地 带。 高 寒 草 原 植 被 涉 及 藏 沙 蒿 （Ｋｏｂｒｅｓｉａ ｔｉｂｅｔｉｃａ）、固 沙 草
青藏高原是地球上最大最高的高原，平均海拔在 ４０００ ｍ 以上，东西跨３１个经度，南北跨 １３ 个纬度，面积约 占全国陆地总面积２６．８％［６－８］，被誉为地球的“第三极”。高原地势高 耸、空 气 稀 薄、太 阳 辐 射 强，对 亚 洲 甚 至 北 半 球的现代大气环流、气候和碳平衡等均产生了重要影响，也使得高原植被和土壤对气候变 化 极 为 敏 感，因 此 它 被 称为全球变化的敏感区。正是这种独特的地理环境，使得青藏高原高寒草原生态系统在全 球 变 化 研 究 中 占 有 特 殊地位，从而也为研究不同地理气候条件下的生态系统结构和功能提供了天然 “实验室”。所 以 该 地 区 一 直 是 全 球 地 学 、生 态 学 界 等 关 注 的 热 点 地 区 。
１．２ 样 品 的 采 集 与 分 析
２０１１年７－８月，作者沿黑阿、青藏、新藏公路沿线采集土样，共设置５４个采样点，每个采样点重复 ６ 个土壤
剖 面 。 在 采 样 时 ，鉴 于 青 藏 高 原 土 壤 年 轻 而 且 发 育 不 完 整 ，发 生 层 不 明 显 ，土 层 较 薄 ，故 采 用 机 械 取 样 法 采 样 ：０～
＋矮火绒草（Ｌｅｏｎｔｏｐｏｄｉｕｍ ｎａｎｕｍ）、紫花针 茅 ＋ 藏 沙 蒿、紫 花 针 茅 ＋ 垫 型 蒿 草 （Ｋｏｂｒｅｓｉａ ｌｉｔｔｌｅｄａｌｅｉ）、紫 花 针 茅
＋干生苔草（Ｃａｒｅｘ ａｒｉｄｕｌａ）、紫花针茅 ＋ 固沙草、紫花针茅 ＋ 沙生针茅（Ｓｔｉｐａｇｌａｒｅｏｓａ）、紫花针茅 ＋ 羽柱针茅、 紫花针茅＋杂类草、紫花针茅 － 矮生嵩草（Ｋｏｂｒｅｓｉａ ｈｕｍｉｌｉｓ）－ 苔草和紫花针茅等 １９ 个高寒草原草地型 。 ［１３］ 其
机设１个２５ｃｍ×２５ｃｍ 小样方，挖取该小样方土柱，土柱深度 ４０ｃｍ，并 按 １０ｃｍ 间 隔 进 行 分 层，将 分 层 的 土 柱
装入８０目尼龙袋中，用清水将泥沙冲洗干净后，用镊子拣取所有根系装入布袋中。 送回实验室置于 ８０℃ 的恒温
烘 箱 中 烘 至 恒 重 ，称 干 重 。
２）土样采集与土壤物理性质测定：设１个２５ｃｍ×２５ｃｍ 小样方，挖土壤剖面，剖面深度０～４０ｃｍ，用机械采
１ 材 料 与 方 法
＊收 稿 日 期 ：２０１３－０４－２６；改 回 日 期 ：２０１３－０８－２９ 基 金 项 目 ：国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 （Ｎｏ．４１０６１００８）和 国 家 科 技 支 撑 资 助 项 目 （Ｎｏ．２０１１ＢＡＤ１７Ｂ０５－４）资 助 。 作 者 简 介 ：王 建 林 （１９６９－），男 ，甘 肃 临 洮 人 ，教 授 。Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｚｗａｎｇｊｌ＠１２６．ｃｏｍ ＊ 通 讯 作 者 。Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈｏｎｇｚｍ＠ｉｇｓｎｒｒ．ａｃ．ｃｎ
样点相邻气象站的年均气温与年均降水量等气象资料。
３）土壤化学性质测定：将所采土壤样品装入土壤布袋，送 回 实 验 室 风 干 后，磨 细 过 １ ｍｍ 筛，用 于 土 壤 全 氮、
全磷、全钾、速效氮、速效钾、土壤 ｐＨ 值、有机质、总有 机 碳、总 碳 水 化 合 物、水 解 性 碳、水 溶 性 碳、活 性Baidu Nhomakorabea碳、总 无 机
草 业 学 报 ＡＣＴＡ ＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥ ＳＩＮＩＣＡ
９－１９ ２０１４ 年 ４ 月
青藏高原高寒草原生态系统土壤碳磷比的分布特征
王建林１，钟志明２＊ ，王忠红１，余成群２，沈振西２，张宪洲２，胡兴祥１，大次卓嘎１
（１．西藏农牧学院植物科学学院，西藏 林芝 ８６００００；２．中国科学院地理科学与资源研究所，北京 １００１０１）
式 中，Ｚ 为待估计的土壤养分栅格值，ｚｉ 为第ｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）个采样点的土壤碳磷比值，ｎ 为用于养分插值的采
（Ｏｒｉｎｕｓ ｔｈｏｒｏｌｄｉｉ）＋劲直黄芪（Ａｓｔｒａｇａｌｕｓ）、固 沙 草 － 苔 草 （Ｃａｒｅｘ ｔｈｉｂｅｔｉｃａ）－ 紫 花 针 茅 （Ｓｔｉｐａｐｕｒｐｕｒｅａ）、金
露 梅 （Ｐｏｔｅｎｔｉｌｌａ ｆｒｕｔｉｃｏｓａ）－ 青 藏 苔 草 （Ｃａｒｅｘ ｍｏｏｒｃｒｏｆｔｉｉ）＋ 紫 花 针 茅 、昆 仑 针 茅 （Ｓｔｉｐａ ｒｏｂｏｒｏｗｓｋｙｉ）－ 窄 叶 苔
１．３ 研 究 方 法
将所有样点０～４０ｃｍ 土层土壤碳磷比数据采用逆距离权重法（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｗｅｉｇｈｔｉｎｇ，简称ＩＤＷ）作空
间分布图。ＩＤＷ 是一种常用而简便的空间插值 方 法，它 以 插 值 点 与 样 本 点 间 的 距 离 为 权 重 进 行 加 权 平 均，离 插
摘要：利用６７个样点数据，研究了青藏高原高寒草 原 土 壤 碳 磷 比 的 分 布 特 征。 结 果 表 明，１）土 壤 碳 磷 比 的 平 均 值 为２４．４５，变化幅度为１．０５～１７７．６９。在水平方 向 上，土 壤 碳 磷 比 呈 现 出 西 北 高 东 南 低 的 总 体 态 势 和 斑 块 状 交 错 分布的格局，高值区主要集中在藏北高原腹地和喜马 拉 雅 北 麓 湖 盆 区，不 同 草 地 型 和 不 同 自 然 地 带 土 壤 磷 含 量 差 异显著；２）１９个草地型 不 同 土 层 （０～１０ｃｍ，１０～２０ｃｍ，２０～３０ｃｍ，３０～４０ｃｍ）碳 磷 比 的 平 均 值 分 别 为 ２６．１５， ３３．５９，３０．３３和２２．７６，表土层（１０～２０ｃｍ）与底土层（３０～４０ｃｍ）碳 磷 比 差 异 显 著。 土 壤 剖 面 自 上 而 下，碳 磷 比 可 分为低－高－低－高型、低－高－低型、高－低－高－低型、高－低 － 高 型 和 由 高 到 低 型 等 ５ 个 类 型；３）土 壤 碳 磷 比与植被盖度、植被高度、２０～３０ｃｍ 土壤容重、１０～２０ｃｍ 土 壤 含 水 量、３０～４０ｃｍ 土 壤 含 水 量、ＨＣＯ３－ 含 量 呈 显 著正相关关系，而与≥１０℃年积温、年均相对湿度、１０～２０ｃｍ 地下生物量、０～１０ｃｍ 土壤容重、０～１０ｃｍ 土壤 含 水 量 、速 效 钾 、有 机 质 、总 有 机 碳 、水 解 性 碳 含 量 呈 显 著 负 相 关 关 系 。 关 键 词 ：青 藏 高 原 ；高 寒 草 原 ；土 壤 ；碳 磷 比 ；分 布 特 征 中 图 分 类 号 ：Ｓ８１２．２９ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１００４－５７５９（２０１４）０２－０００９－１１ ＤＯＩ：１０．１１６８６／ｃｙｘｂ２０１４０２０２
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土壤有机碳和磷素是土壤养分的重要组成部分［１］，也是植物生长发育的必需元素 。 ［２－４］ 土壤碳磷比 通 常 被 认 为是土壤磷素矿化能力的标志 。 ［５－６］ 一 方 面，土 壤 碳 磷 比 的 高 低 对 植 物 生 长 发 育 具 有 重 要 影 响 。 如 果 碳 磷 比 较 低，则有利于微生物在有机质分解过程中的养分释放，促进土壤中有效磷的增加；反之，碳 磷 比 较 高，则 会 出 现 微 生物在分解有机质的过程中存在磷受限，从而与植物存在对土壤无机磷的竞争，不 利 于 植 物 的 生 长 及 ＮＰＰ 的 增 加。另一方面，ＮＰＰ 的大小以及植物组织中的碳磷比又直接决定了植物体死亡以后枯落物分解进入土壤的量 和 速 率 ，对 生 态 系 统 碳 素 和 磷 素 的 平 衡 具 有 重 要 影 响 。 近 年 来 ，生 态 化 学 计 量 学 的 发 展 为 解 决 上 述 问 题 提 供 了 有 力 的工具，它主要强调活有机体主要组成元素（特别是 Ｃ、Ｐ）的关系。应用化学计量学方法，研究碳磷比的区域分布 规律已经成为近年来的研究热点 。 ［５］
草 （Ｃａｒｅｘ ｍｏｎｔｉｓ－ｅｖｅｒｅｓｔｉｉ）、拉 萨 小 檗 （Ｂｅｒｂｅｒｉｓ ｈｅｍｓｌｅｙａｎａ）－ 紫 花 针 茅 ＋ 白 草 （Ｐｅｎｎｉｓｅｔｕｍ ｃｅｎｔｒａｓｉａｔｉｃｕｍ ）、青
藏苔草＋紫花针茅、青藏苔草、羽 柱 针 茅（Ｓｔｉｐａ ｓｕｂｓｅｓｓｉｌｉｆｌｏｒａ ｖａｒ．ｂａｓｉｐｌｕｍｏｓａ）－ 紫 花 针 茅 － 禾 草、紫 花 针 茅
近年来，围绕青藏高原在土壤碳 储 量［９］、土 壤 温 室 气 体 排 放［１０］、土 壤 有 机 质 周 转 以 ［１１］ 及 土 壤 氮 循 环 等 ［１２］ 方 面 开 展 了 大 量 的 研 究 工 作 ，但 是 目 前 很 少 有 涉 及 整 个 高 原 面 上 跨 不 同 植 被 带 （不 同 自 然 地 带 ）高 寒 草 原 生 态 系 统 土壤碳磷比分布的研究报道。为此，本研究试图通过对青藏高原不同植被下高寒草原生态 系 统 土 壤 碳 磷 比 的 研 究 ，以 期 揭 示 不 同 植 被 － 土 壤 （不 同 自 然 地 带 ）内 高 寒 草 原 土 壤 碳 磷 比 的 空 间 分 布 特 征 ，为 理 解 青 藏 高 原 对 气 候 变 化响应的区域差异提供科学依据。
中 ：紫 花 针 茅 ＋ 干 生 苔 草 、固 沙 草 － 苔 草 － 紫 花 针 茅 、羽 柱 针 茅 － 紫 花 针 茅 － 禾 草 、固 沙 草 ＋ 劲 直 黄 芪 、藏 沙 蒿 、昆
仑针茅－窄叶苔草、金露梅－青藏苔草＋紫花针茅、紫花针茅 － 矮生嵩草 － 苔草、拉萨小檗 － 紫 花 针 茅 ＋ 白 草 等
碳等理化指标的测定。其中：土壤全氮和速效氮采用半微量凯氏法，土壤全磷测定采用 钼 锑 抗 比 色 法，土 壤 全 钾
和速效钾测定采用原子吸收分光光度法，土壤有机质、总有机碳、总碳水化合物和活性碳用 重 铬 酸 钾 氧 化 － 外 加
热法、土壤 ｐＨ 值采用电位法、水解性碳和水溶性碳用蒽酮法、总无机碳用双批未剂滴定法 进 ［２０］ 行测定。
１０ｃｍ、１０～２０ｃｍ、２０～３０ｃｍ 以及 ３０～４０ｃｍ。采样点位置利用 ＧＰＳ 定位，同步记录海拔。在进行定点采集土 样的基础上，利用已公开发表的文献中有样点经、纬度信息的１３个高山草原土剖面数据 进 ［１４－１９］ 行集成分析，所有
样点的具体地理位置如图１所示。
１）生物量测定：在每块样地中，随机设１个１ｍ×１ｍ 样方，先用收获法测定地上生物量后，再在该样方中随
样法采集０～２０ｃｍ 土样，并用酒精燃烧法同步测定０～１０ｃｍ，１０～２０ｃｍ，２０～３０ｃｍ，３０～４０ｃｍ 土层的含水量，
用 环 刀 法 同 步 测 定 土 壤 容 重 。 同 时 ，现 场 调 查 每 块 样 地 中 植 物 种 数 、优 势 种 、平 均 高 度 和 平 均 盖 度 。 此 外 ，收 集 各
值点越近的样本点赋予的权重越大。设平面上分布一系 列 离 散 点，已 知 其 坐 标 和 值 为 Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ） 通过距离加权值求 Ｚ 点值，则 Ｚ 值可通过以下公式计算。
［ ］ ［ ］ Ｚ＝
ｉ∑＝ｎ１ｄｚｉｉ２
／
ｎ１ ｉ∑＝１ｄｉ２
ｄｉ２ ＝ （Ｘ－Ｘｉ）２ ＋ （Ｙ －Ｙｉ）２
９个草地型属于山地灌丛草原带，紫花针茅＋杂类草和青藏苔草＋紫花针茅等 ２ 个草地型属于高山灌丛草原带，
紫 花 针 茅 ＋ 羽 柱 针 茅 、紫 花 针 茅 ＋ 垫 型 蒿 、紫 花 针 茅 ＋ 藏 沙 蒿 、紫 花 针 茅 ＋ 沙 生 针 茅 、紫 花 针 茅 ＋ 固 沙 草 等 ５ 个 草
地 型 属 于 山 地 半 荒 漠 与 荒 漠 带 ，青 藏 苔 草 、紫 花 针 茅 、紫 花 针 茅 ＋ 矮 火 绒 草 等 ３ 个 草 地 型 属 于 高 山 草 原 带 。
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ＡＣＴＡ ＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥ ＳＩＮＩＣＡ（２０１４）
Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．２
１．１ 研 究 区 概 况
研究区为青藏高原高寒草原，这里 年 均 温 －４～６℃，年 均 降 水 量 ５０～５００ ｍｍ。 跨 越 高 山 灌 丛 草 甸、山 地 灌
丛草原、山地半荒漠与荒漠、高山草原 等 ４ 个 自 然 地 带。 高 寒 草 原 植 被 涉 及 藏 沙 蒿 （Ｋｏｂｒｅｓｉａ ｔｉｂｅｔｉｃａ）、固 沙 草
青藏高原是地球上最大最高的高原，平均海拔在 ４０００ ｍ 以上，东西跨３１个经度，南北跨 １３ 个纬度，面积约 占全国陆地总面积２６．８％［６－８］，被誉为地球的“第三极”。高原地势高 耸、空 气 稀 薄、太 阳 辐 射 强，对 亚 洲 甚 至 北 半 球的现代大气环流、气候和碳平衡等均产生了重要影响，也使得高原植被和土壤对气候变 化 极 为 敏 感，因 此 它 被 称为全球变化的敏感区。正是这种独特的地理环境，使得青藏高原高寒草原生态系统在全 球 变 化 研 究 中 占 有 特 殊地位，从而也为研究不同地理气候条件下的生态系统结构和功能提供了天然 “实验室”。所 以 该 地 区 一 直 是 全 球 地 学 、生 态 学 界 等 关 注 的 热 点 地 区 。
１．２ 样 品 的 采 集 与 分 析
２０１１年７－８月，作者沿黑阿、青藏、新藏公路沿线采集土样，共设置５４个采样点，每个采样点重复 ６ 个土壤
剖 面 。 在 采 样 时 ，鉴 于 青 藏 高 原 土 壤 年 轻 而 且 发 育 不 完 整 ，发 生 层 不 明 显 ，土 层 较 薄 ，故 采 用 机 械 取 样 法 采 样 ：０～
＋矮火绒草（Ｌｅｏｎｔｏｐｏｄｉｕｍ ｎａｎｕｍ）、紫花针 茅 ＋ 藏 沙 蒿、紫 花 针 茅 ＋ 垫 型 蒿 草 （Ｋｏｂｒｅｓｉａ ｌｉｔｔｌｅｄａｌｅｉ）、紫 花 针 茅
＋干生苔草（Ｃａｒｅｘ ａｒｉｄｕｌａ）、紫花针茅 ＋ 固沙草、紫花针茅 ＋ 沙生针茅（Ｓｔｉｐａｇｌａｒｅｏｓａ）、紫花针茅 ＋ 羽柱针茅、 紫花针茅＋杂类草、紫花针茅 － 矮生嵩草（Ｋｏｂｒｅｓｉａ ｈｕｍｉｌｉｓ）－ 苔草和紫花针茅等 １９ 个高寒草原草地型 。 ［１３］ 其
机设１个２５ｃｍ×２５ｃｍ 小样方，挖取该小样方土柱，土柱深度 ４０ｃｍ，并 按 １０ｃｍ 间 隔 进 行 分 层，将 分 层 的 土 柱
装入８０目尼龙袋中，用清水将泥沙冲洗干净后，用镊子拣取所有根系装入布袋中。 送回实验室置于 ８０℃ 的恒温
烘 箱 中 烘 至 恒 重 ，称 干 重 。
２）土样采集与土壤物理性质测定：设１个２５ｃｍ×２５ｃｍ 小样方，挖土壤剖面，剖面深度０～４０ｃｍ，用机械采
１ 材 料 与 方 法
＊收 稿 日 期 ：２０１３－０４－２６；改 回 日 期 ：２０１３－０８－２９ 基 金 项 目 ：国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 （Ｎｏ．４１０６１００８）和 国 家 科 技 支 撑 资 助 项 目 （Ｎｏ．２０１１ＢＡＤ１７Ｂ０５－４）资 助 。 作 者 简 介 ：王 建 林 （１９６９－），男 ，甘 肃 临 洮 人 ，教 授 。Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｚｗａｎｇｊｌ＠１２６．ｃｏｍ ＊ 通 讯 作 者 。Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈｏｎｇｚｍ＠ｉｇｓｎｒｒ．ａｃ．ｃｎ
样点相邻气象站的年均气温与年均降水量等气象资料。
３）土壤化学性质测定：将所采土壤样品装入土壤布袋，送 回 实 验 室 风 干 后，磨 细 过 １ ｍｍ 筛，用 于 土 壤 全 氮、
全磷、全钾、速效氮、速效钾、土壤 ｐＨ 值、有机质、总有 机 碳、总 碳 水 化 合 物、水 解 性 碳、水 溶 性 碳、活 性Baidu Nhomakorabea碳、总 无 机