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青海高寒草地水热因子对土壤微生物生物量碳、氮空间变异的贡献——基于增强回归树模型

         
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由于环境因子之间的互相干扰,土壤微生物生物量碳、氮及其影响因子之间的关系研究存在着不同的结论,亟需在不同的生态系统中加强研究。为探究青海高寒草地生长季土壤微生物生物量动态,以及水热因子对其空间变化的相对贡献,在青海三江源草地生态系统国家野外科学观测研究站设置的监测样地进行了相关研究。结果显示:(1)位于青海省中西部的高寒草原,尤其是可可西里地区土壤微生物生物量最低,而高寒草甸、高寒草甸草原和温性草原则相对较高;(2)不同区域土壤微生物生物量碳、氮存在不同的季节动态,青海省中西部与东部区域表现出明显不同的变化趋势;(3)利用增强回归树模型定量评估水(土壤含水量、空气相对湿度、降雨量、实际蒸散发)、热(土壤温度、气温、净辐射)因子对微生物生物量变化的相对贡献,发现:与其他水热因子相比,对微生物生物量碳、氮影响最大的为土壤含水量(P=0.000)和土壤温度(P=0.000),且均为正相关。在土壤垂直梯度上,水分因子(63.58%-76.62%)对微生物生物量变化的影响均大于热量因子(23.38%-36.42%),且其贡献随土层加深呈下降趋势。从不同研究区看,东中部区域对土壤微生物生物量变异贡献较大的是热量因子(52.11%-81.84%),而到西部区域,则为水分因子(66.33%-95.19%)控制着微生物生物量的变化。结论:青海高寒草甸、高寒草甸草原和温性草原的土壤微生物生物量明显高于高寒草原;土壤含水量和土壤温度是控制土壤微生物生物量变异的主要因子;对土壤微生物生物量变异的影响,在区域上从东到西呈现从热量因子向水分因子的过度。该研究为探究在气候变化大背景下青海高寒草地土壤碳氮循环规律及其影响因素提供参考。

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