张子琦,焦菊英,,*,陈同德,林 红,陈玉兰,徐 倩,程玉卓,赵文婷

1 西北农林科技大学 水土保持研究所 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,杨凌 712100 2 中国科学院 水利部 水土保持研究所,杨凌 712100

近年来生态化学计量比越来越受到生态学家的关注,且被认为是生态过程中养分循环的重要指标,可以有效地反映出生态系统中的养分限制状况[5—6]。生态化学计量学是在生态学背景下,结合生态学与化学计量学的基本原理,将各种构成有机体的基本元素联系起来,是研究生态系统能量平衡和多重化学元素平衡的科学[7],可以分析多重化学元素的质量平衡对生态交互作用的影响。土壤C∶N∶P直接反映了土壤肥力状况,其与植物变量的联系也常被用来测定植物所处生态系统的限制性养分元素[6, 8]。土壤C∶N与土壤微生物的活动和繁殖有关,当C∶N>25时,表现为N素不足,微生物与植物争夺土壤中的N素,从而导致土壤缺N；土壤C∶N值过低则表明土壤有机质矿化速率较高,土壤肥力水平低。土壤C∶P不仅与土壤有机质的分解相关,还可以作为判别土壤P有效性高低的一个指标,若土壤C∶P低,则相应的土壤P的有效性高[9]。N∶P化学计量在陆地生态系统中的研究首先在植物组织中取得了重大发现,Koerselman和Meulman[10]发现植物叶片N∶P<14时表现为N限制,N∶P>16时表现为P限制,N∶P在14—16之间表现为N和P共同限制。而后发现土壤与植物组织中的N∶P显著相关[11],又因土壤N∶P的测量相对方便,所以对于土壤N∶P的研究蓬勃发展。例如,Bedford等[12]将植物叶片的N∶P养分限制阈值应用于北美温带沼泽土壤养分限制的研究;Yan和Lu[13]对青藏高原高寒草地的研究显示,土壤N∶P与植物地上生物量显著正相关,与物种多样性显著负相关；S……