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草业科学 ›› 2024, Vol. 41 ›› Issue (04): 856-872.

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基于Meta分析的围栏封育和人工植被建设对北方风沙区植物–土壤碳氮磷化学计量的影响

王彤彤, 陈银萍, 陈云, 赵镇贤, 李玉强   

  1. 兰州交通大学环境与市政工程学院/自然资源部黄河上游战略性矿产资源重点实验室
    中国科学院西北生态环境资源研究所
  • 发布日期:2024-10-16
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(32260316、31971466); 自然资源部黄河上游战略性矿产资源重点实验室2023年度开放基金课题(YSMRKF202306)

  • Published:2024-10-16

摘要: 围栏封育和人工植被建设作为两种有效的退化草地生态系统恢复措施,在中国北方风沙区的草地管理中被广泛应用。为明确中国北方风沙区内生态恢复措施对植物-土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征的影响,本文选取了52篇相关文献进行Meta分析,通过亚组分析探讨退化草地采取两种恢复措施(围栏封育和人工植被建设)不同年限(≤5年、5~15年、> 15年)后植物-土壤C、N、P化学计量的变化。结果表明:1)围封与人工植被建设均可显著增加土壤有机C、全N和全P含量(P <0.05),各元素含量的增加幅度随着土层加深而降低;围封恢复后植物群落叶片和根系全C含量分别显著增加3.26%和4.72%(P <0.05),叶片全N和全P含量分别显著降低18.41%和44.54%(P <0.05);2)两种措施相比,3种恢复年限尤其是恢复年限> 15年时,人工植被建设后土壤有机C含量、全N含量增加幅度更大,说明人工植被建设对土壤的恢复效果更好;3)长期围封(> 15年)下C?N显著增大38.97%(P <0.05),说明围封措施可能引起土壤中N元素缺乏加剧;人工植被建设后期表层土壤C?P和N?P分别显著增大116.78%和89.04%(P <0.05),说明人工植被建设可能引起土壤中P元素缺乏。两种恢复措施均能提高土壤质量,但土壤恢复前初始有机C含量低,C元素增长率高于N、P元素增长率,在长期围封与人工植被建设后期分别出现土壤中的N、P元素缺乏,需要向土壤中补充N、P元素,进一步促进退化草地的恢复。

关键词: 北方干旱区, 草地退化, 草地恢复措施, 恢复年限, 荟萃分析, 生态化学计量学, 养分循环

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