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第 45 卷 第 10 期Vol.45 No.10 2023 年 10 月Oct.2023中 国 草 地 学 报Chinese Journal of Grassland不同放牧强度对典型草原区河谷湿地土壤碳氮磷生态化学计量特征的影响褚少杰1，王怡璇1，2，段利民1，2，孙金1，张桂馨1，刘廷玺1，2，*（1.内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院，内蒙古 呼和浩特 010018；2.内蒙古自治区水资源保护与重点实验室，内蒙古 呼和浩特 010018）摘要：为了探究半干旱草原区河谷湿地土壤碳氮磷生态化学计量特征对放牧干扰的响应，明确限制其土壤养分循环的关键因子，以内蒙古典型草原区的锡林河河谷湿地为研究对象，在轻度、中度、重度 3种放牧情境下开展野外观测试验，测定 050 cm 土层的土壤基本理化性质、碳氮磷含量及其生态化学计量特征。结果表明：（1）湿地 040 cm土壤的理化性质对放牧干扰响应较为敏感，适当放牧可以促进土壤养分积累，但重度放牧导致土壤碳氮磷含量及其生态化学计量比显著降低。（2）放牧活动通过影响植被生长及土壤理化性质对养分循环产生影响，在轻度和中度放牧条件下土壤磷元素可能是限制湿地土壤养分元素循环的关键因子，而在重度放牧条件下磷元素的限制作用减小，氮元素的限制作用增加。（3）过度放牧可能会破坏土壤原有的养分循环和物质平衡，随放牧强度的增加，湿地土壤生态化学计量特征与土壤理化性质间的相互作用总体呈减弱趋势，而土壤容重可能是影响其生态化学计量特征的关键环境因子。关键词：草原区河谷湿地；生态化学计量学；放牧强度；土壤理化性质中图分类号：S812.2 文献标志码：A 文章编号：1673-5021（2023）10-0012-10由草原内陆河发育形成的湿地是草原与河流的过渡和连接地带，有独特的生态功能和水文功能，具有在土壤中储存碳（Carbon，C）和保留氮（Nitrogen,N）和磷（Phosphorus,P）的巨大潜力12。然而，特殊的环境条件和独特的生态功能使湿地更容易受到气候变化和人类活动的干扰，导致原有的生态平衡被破坏，表现为湿地面积萎缩、功能衰退、植物群落退化、土壤养分条件恶化等不同程度的退化状态34。对于半干旱草原区内陆河流域，畜牧业往往是当地最具代表性的经济主体，长时间的不合理放牧导致湿地邻近的草原出现草地荒漠化、植被生产力降低等退化现象，致使牲畜活动区域扩展至河流湿地。放牧干扰导致湿地土壤透气透水性、土壤养分分布与转化等发生不同程度的改变，可能诱发土壤养分失衡和质量下降，制约湿地生态系统的健康稳定。湿地退化与恢复机制相关研究已经成为生态学、水文学、环境科学等领域持续关注的热点问题5，与滨海湿地等其他类型湿地不同，放牧干扰在半干旱草原区河谷湿地退化进程中的影响应得以重视。土壤主要组分 C、N、P 含量及生态化学计量特征可以表征土壤养分的储存、供应能力及其循环和平衡机制，对生态系统生产力和群落结构组成等具有重要影响6，同时也是判断土壤质量和认识土壤养分之间耦合关系的重要指标79。目前，国内外学者多聚焦草原生态系统土壤 C、N、P 含量及其生态化学计量比的分布特征、变化规律与驱动因子。方昕等10研究发现放牧使滇西北高原土壤生态化学计量比逐渐降低。Frank 等11研究表明，放牧可以通过牲畜粪便和尿液的输入增加土壤中的氮可用性，长期过度放牧可能会改变草原植物的碳封存和土壤微生物活性，从而影响根系-微生物-土壤系统内的碳氮磷循环。Batjes等12提出放牧通常会增加富含 C的根系分泌物，从而刺激微生物活动和周转，最终使植物可获得的土壤养分增加，这些刺激性反馈，在高放牧强度下无法持续。Cao 等13通过分析放牧条件下草原土壤环境因子与土壤生态化学计量特征之间的分布规律及其相互关系，认为呼伦贝尔草甸草原是一个氮限制的草原生态系统。针对湿地生态系统的相关研究，主要围绕环境因子对土DOI：10.16742/j.zgcdxb.20230040*通信作者，E-mail：收稿日期：2023-02-19；修回日期：2023-04-24基金项目：国家自然科学基金（51939006）；内蒙古自治区科技计划项目（2021GG0072）；内蒙古自治区水资源保护与利用重点实验室建设项目（2020PT0001）；内蒙古自治区高校青年科技英才项目（NJYT22037）；内蒙古农业大学青年教师科研能力提升专项（BR220104）；内蒙古自治区研究生科研创新项目（S202110226Z）作者简介：褚少杰（1997-），女，山东潍坊人，在读硕士生，主要从事寒旱区湿地生态水文研究，E-mail：.12褚少杰 王怡璇 段利民等 不同放牧强度对典型草原区河谷湿地土壤碳氮磷生态化学计量特征的影响壤生态化学计量特征的影响展开，如卞福花等14指出湿地土壤盐分差异影响了不同区域土壤养分分布和植物生长状况；胡敏杰等15研究发现土壤pH、电导率和土温是影响不同沼泽土壤C、N、P及其计量比变化的重要环境因子；李兴福等16通过对比分析河岸湿地在不同淹水状态下的土壤生态化学计量比，认为土壤C、N、P化学计量特征是草原区河岸湿地土壤退化的关键评价指标。然而，考虑放牧干扰的湿地生态系统土壤 C、N、P生态化学计量的分布特征，及其在物质循环中的驱动作用等问题尚不明确。近年来，在过度放牧的影响下半干旱区草原河流河谷湿地土壤退化加剧，导致其生态、水文功能减弱，湿地面积不断萎缩，锡林河河谷湿地目前正沿着“湿地-草甸-退化草甸-盐碱化（沙化）草地-盐碱地（沙地）”轨迹严重衰退，已严重制约区域生态安全及社会经济可持续发展。因此，科学理解半干旱草原区河流河谷湿地对放牧干扰的响应特征及其驱动机制，对防治湿地土壤退化以及湿地植被恢复具有重要意义。本文以内蒙古典型草原区的锡林河河谷湿地为对象，辨析不同放牧强度下土壤理化性质及碳、氮、磷生态化学计量特征的分布规律，揭示湿地土壤养分循环的关键制约指标，以期为探索湿地生态系统的退化与恢复机制奠定基础，为草原湿地生态恢复、保护与高效利用提供科学依据。1材料与方法1.1研究区域概况研究区位于内蒙古锡林郭勒草原的锡林河河谷湿地（116211715 E、4324444 N）研究区地理位置及采样点分布示意图，如图 1所示。锡林河发源于赤峰市克什克腾旗宝尔图山，流经锡林郭勒盟阿巴嘎旗17，最终注入查干诺尔沼泽地自然消失，现因锡林河水库截流，消失在市区北部。研究区地处内蒙古高原半干旱草原区，沿锡林河两岸发育，呈狭长形分布，地形平坦，景观面积约占锡林河流域中上游2.55%3.75%，属于典型的温带大陆性季风气候区，年均气温2.5，多年平均降水量266.8 mm，降雨集中在 79月。研究区植被多为一年生和多年生草本植物，占据优势的科包括菊科（Compositae）、苋科（Amaranthaceae）、禾本科（Gramineae），分布着风毛菊（Saussurea japonica）、内蒙古扁穗草（Blysmus rufus）、灰脉薹草（Carex appendiculata）、狭叶甜茅（Glyceria spiculosa）、散 穗 早 熟 禾（Poa subfastigiata）、碱 蓬（Suaeda glauca）、羊草（Leymus chinensis）等优势种。土壤类型主要为栗钙土、草甸沼泽土和盐碱土，土壤质地以砂土为主（参考美国制土壤质地分类标准），地下水位埋深 1 m 左右。土壤温度5.5 15.9 （图 2）采样点示意图以 CLQ样带为例。Sample point diagram using CLQ transect as an example.图 1研究区地理位置及采样点分布示意Fig.1Geographical location of the study area and distribution of sampling points13中国草地学报 2023 年 第 45 卷 第 10 期1.2试验设计与数据处理1.2.1土壤样品的采集与处理在锡林河流域河谷湿地腹地，自上游至下游垂直于河道选取 5 个典型的固定样带，包括希尔塔拉（XETL）样带、测流桥（CLQ）样带、卧龙泉（WLQ）样带、定位站（DWZ）样带、哈登（HD）样带，每个样带平均长约 600 m，涉及 23户牧民草场，以网围栏为界。不均匀的放牧强度是季节性放牧系统的固有特征，依照调查结果，选取轻度、中度、重度 3种放牧情境，每个样带对应 3 种情境分别随机布设采样点各 23个（1 m1 m），用 GPS获取采样点的坐标（图 1）。土壤样品的采集时间集中在 2021年生长季（69 月），为降低降水对样品采集的影响，采样时间选在雨后 34 d。在每个采样点选取 3 个取土点，使 用 直 径 7.5 cm 的 土 钻 分 别 钻 取 010 cm、1020 cm、2030 cm、3040 cm、4050 cm 土层的土壤样品，将不同取土点相同土层样品均匀混合，共获取土壤样品 960 份，土壤样品装入写好编号的密封袋中带回实验室处理。塔头是北方湿地独特的地貌，是由各种植物的根系死亡后再生长，再腐烂，长年累月凝结而成，其土壤 C、N、P 含量较塔间更高且更稳定，本研究为消除湿地微地貌差异，土壤样品均在塔头取样。在实验室中，土壤样品过 1 mm的筛子去除根部和 其 他 杂 质，土 壤 有 机 碳（Soil organic carbon，SOC）、全 氮（Total nitrogen，TN）和 总 磷（Total phosphorus，TP）含量分别采用 K2Cr2O7-H2SO4消煮法、凯氏定氮法和钼锑抗比色法测定；土壤酸碱度（pH）、电导率（Electric conductivity，EC）、土壤水分（Soil water content，SWC）和土壤容重（Bulk density，BD）分别采用酸度计、电导率仪、烘干法和环刀法测定。1.2.2分析方法采用 Kolmogorov-smirnov 对数据进行正态性测试；采用单因素方差分析方法（One-way ANOVA）分析不同放牧强度下土壤理化性质及C、N、P生态化学计量特征的差异，采用 Tukey s 诚实显著性差异法（HSD）检验平均值（P0.05）；采用Pearson相关分析法分析不同放牧强度下土壤各特征变量之间的相关关系。利用 SPSS 26.0软件进行方差分析和 Pearson相 关 分 析；利 用 Origin 2021 Pro 软 件 和 GraphPad Prism 8软件进行数据作图。土壤碳氮比（C N）、碳磷比（C P）和氮磷比（N P）以摩尔比（原子比）计算。数据分析均采用5个研究样带数据均值。2结果与分析2.1放牧干扰下土壤基本理化性质特征由表 2 可知，研究区 050 cm 土壤容重随放牧强度的增加而增加，重度放牧相比轻度放牧，土壤容重平均增加了 0.26 g/cm3；湿地土壤含水量均值为23.05%57.84%，明显高于我们对试验区周边草原景观土壤含水量的观测结果（1.38%15.79%），但当放牧强度达到重度时，湿地土壤含水量显著降低；不同放牧强度下土壤电导率的差异不显著，取值在 0.160.27 mS/cm 之间；湿地土壤 pH 平均值为图 2研究区 050 cm 土层土壤温度年内变化Fig.2Annual variation of soil temperature in the 050 cm soil layer in the study area表 1样地基本情况Table 1Basic situation of the plot放牧情境Grazing situation轻度放牧中度放牧重度放牧总盖度（%）Total coverage(%)809560803060种群高度（cm）Height(cm)47.882.1335.781.7920.951.27地上生物量（g）Above-ground biomass(g)329.2021.46339.906.78171.458.65载畜量（羊单位/hm2暖季）Grazing capacity(Sheep unit/hm2warm season)0.51.51.52.52.54.5优势种Dominant species狭叶甜茅+散穗早熟禾内蒙古扁穗草+灰脉薹草碱蓬+羊草注：锡林郭勒盟草地适宜载畜量核定工作指导意见 规定暖季放牧时间为 5月中旬至 10月中旬，共计 153 d。Note：According to the guidelines for the approval of suitable livestock carrying capacity of grassland in Xilin Gol League，the grazing time in warm season is from mid-May to mid-October，with a total of 153 days.14褚少杰 王怡璇 段利民等 不同放牧强度对典型草原区河谷湿地土壤碳氮磷生态化学计量特征的影响7.898.75，整体偏碱性。由图 3可见，随着土层深度增加，土壤容重总体呈增加趋势，在 30 cm 以下维持稳定；土壤含水量随土层深度的增加呈减小趋势，在轻度放牧情境下土壤含水量从 40 cm 深度开始趋于稳定，而在中度和重度放牧情境下土壤含水量从 20 cm 深度开始就基本趋于稳定；土壤电导率值均随土壤深度的增加，呈先减小后增加趋势，在 3040 cm 土层达到最小值，在 4050 cm 土层不同放牧强度下土壤电导率的差异较小。由此可见，湿地 40 cm 以下的深层土壤受放牧干扰减小，土壤容重和含水量达到稳定值，而放牧对土壤盐分传输的抑制作用也主要集中在 40 cm 以上的表层土壤。2.2放牧干扰下土壤 C、N、P含量特征由表 3 可知，研究区 050 cm 湿地土壤 C、N、P含量在不同放牧干扰下均显示重度放牧与其他两种放牧差异显著（P0.05）。重度放牧条件下土壤C、N、P 平均含量最低，分别为 21.031.66 g/kg、2.040.15 g/kg、0.300.13 g/kg，而中度放牧条件下土壤 C、N 平均含量均最高（63.325.60 g/kg、5.540.42 g/kg），且 P 平 均 含 量 也 较 高（0.440.17 g/kg）。由图 4可见，随着土层深度增加，不同放牧强度下土壤 C、N、P含量均呈逐渐降低趋势，且在轻度放牧时从 30 cm 以下趋于稳定，中度放牧则从 40 cm以下趋于稳定。同时，各层土壤 C、N 含量在不同放牧条件下均存在较显著差异（P0.05），如在 1020 cm土层，随放牧强度增加 C、N含量轻度放牧到中度放牧分别增加了 52.14%和 71.21%，中度放牧到重度放牧分别减少了 67.88%和 64.45%。土壤 P含量在轻度放牧和中度放牧下差异不显著，而在重度放牧下土壤 P含量在各土层均显著小于其他两种放牧强度（P0.05），如在 2030 cm 土层，土壤 P含量随放牧强度的增加，分别减小了6.67%和37.5%。表 2不同放牧强度湿地 050 cm 土壤基本理化性质Table 2Basic physical and chemical properties of 050 cm soil in wetlands with different grazing intensities放牧情境Grazing situation轻度放牧中度放牧重度放牧土壤电导率（mS/cm）Soil electric conductivity（mS/cm）0.270.15a0.160.05a0.210.17a土壤容重（g/cm3）Soil bulk density（g/cm3）1.050.31b1.100.47a1.310.31a土壤含水率（%）Soil water content（%）43.5914.41a57.8417.26a23.056.62b土壤酸碱度Soil pH8.670.98a7.890.77a8.751.25a注：表中同一行不同小写字母代表不同放牧强度间差异显著（HSD测试，P0.05）。下同。Note：Different lowercase letters in the same row in the table represent significant differences between different grazing intensities（HSD test，P0.05）.The same below.图 3不同放牧强度湿地 050 cm 土壤的基本理化性质垂直分布Fig.3Vertical distribution of basic physical and chemical properties of 050 cm soil in different grazing intensities of wetlands表 3不同放牧强度湿地 050 cm 土壤 C、N、P含量Table 3Contents of C，N and P in 050 cm soil of wetland under different grazing intensities放牧情境Grazing situation轻度放牧中度放牧重度放牧碳含量（g/kg）Carbon content（g/kg）44.832.75a63.325.60a21.031.66b氮含量（g/kg）Nitrogen content（g/kg）3.610.21a5.540.42a2.060.15b磷含量（g/kg）Phosphorous content（g/kg）0.460.15a0.440.17a0.300.13b15中国草地学报 2023 年 第 45 卷 第 10 期2.3放牧干扰下土壤 C、N、P生态化学计量特征由表4可知，研究区050 cm土壤N P、C P在重度放牧下与其他两种放牧强度差异显著，而C N则表现出轻度放牧显著差别于中度放牧和重度放牧（P0.05）。随着放牧强度增加，土壤 N P、C P先增大后减小，最大值均出现在中度放牧下，分别为 319.9830.51、24.441.64；土壤 C N 随放牧强度的增加而减小，在轻度放牧下C N的均值最大（18.195.83）。由图 5 可见，随着土层深度的增加，土壤 C P、N P总体呈减小趋势。轻度放牧和中度放牧在30 cm以下趋于稳定，重度放牧在 40 cm 以下趋于稳定；在中度和重度放牧下 C N 值沿土层深度增加方向的波动变化不大，但在轻度放牧情境下表层土壤（020 cm）的 C N 值显著高于深层土壤，在 30 cm 土壤深度以下，3种放牧强度下的 C N 值差异不显著，达到区域稳定状态。2.4土壤 C、N、P及其生态化学计量特征对土壤特性的响应由图 6可以看出，3种放牧情境下，土壤 C、N、P之间，土壤 C P与 N P之间均呈极显著正相关（P0.001），且其相关程度对放牧干扰的响应不明显。具体而言，轻度放牧情境下（图 6-a），土壤 C、N、C P、N P与 pH、EC、BD呈显著负相关，与 SWC呈显著正相关（P0.05）；土壤C N与C P、N P呈极显著正相关（P0.001）；总体上土壤P和C N与土壤其他理化因子之间的相关性不显著。中度放牧条件下（图6-b），图中大写字母表示同一土层下不同放牧强度间的差异显著，小写字母表示同一放牧强度下不同土层间的差异显著（HSD测试，P0.05）。下同。The uppercase letters in the figure indicate that the difference between different grazing intensities in the same soil layer is significant，and the lowercase letters indicate that the difference between different soil layers under the same grazing intensity is significant（HSD test，P0.05）.The same below.图 4不同放牧强度湿地 050 cm 土壤 C、N、P含量垂直分布Fig.4Vertical distribution of C，N and P contents in 050 cm soil of wetland under different grazing intensities表 4不同放牧强度湿地土壤 C、N、P生态化学计量特征Table 4Ecological stoichiometry characteristics of soil C，N and P in wetlands with different grazing intensities放牧情境Grazing situation轻度放牧中度放牧重度放牧碳氮比Carbon nitrogen ratio18.195.83a12.802.39b11.732.12b碳磷比Carbon phosphorus ratio251.5910.89a319.9830.51a121.496.96b氮磷比Nitrogen phosphorus ratio18.410.78a24.441.64a10.700.61b虚线表示土壤 C、N、P生态化学计量特征的影响阈值。The dotted line indicates the influence threshold of soil C，N and P ecological stoichiometric characteristics.图 5不同放牧强度湿地 050 cm 土壤 C、N、P生态化学计量特征垂直分布Fig.5Ecological stoichiometric characteristics of C，N and P in 050 cm soil of wetland with different grazing intensities16褚少杰 王怡璇 段利民等 不同放牧强度对典型草原区河谷湿地土壤碳氮磷生态化学计量特征的影响土壤 C、N 与土壤 BD 负相关关系较显著（P0.01）；较轻度放牧而言，土壤 C P 和 N P 与 C N、SWC、BD 相关性均减小，土壤 C N 与 C、N 元素之间相关性增加；土壤 C、N、C P、N P 均解除与土壤 pH、EC之间的负相关关系，而土壤 P与 C P、N P之间建立较显著的正相关关系（P0.01）。重度放牧条件下（图 6-c），相较于轻度放牧和中度放牧，土壤 C、N 与BD、C P、N P 之间相关性质不变，相关程度减小；土壤 C P和 N P与 BD之间相关性减小。除此之外，植被根系分布规律以及富 C 物质的分泌，会对土壤 BD、土壤 C、N、P及其生态化学计量特征产生影响，通过分析生长季地下生物量均值和放牧强度之间的关系（图 7），可以看出研究区地下生物量与放牧强度呈负相关。3讨论3.1不同放牧强度对湿地土壤基本理化性质的影响本研究中，牲畜践踏对湿地土壤产生直接影响，导致土壤容重随放牧强度和土壤深度的增加逐渐增大，说明放牧对土壤容重的影响具有累积效应（表 2，图 3），这与前人针对尕海洪泛湿地18、毛乌素湿地19等的研究结论一致。锡林河河谷湿地反复的冻融过程使得土壤变得疏松多孔，容重减小20。本研究中地下生物量随放牧强度的增加逐渐减小（图7），且在020 cm土层差异显著，因此在轻度放牧情境下，较大的“根土比”对牲畜践踏起到一定的缓冲作用，水分运移活跃，冻融程度增加，进而导致该土层容重变化明显。同时，重度放牧情境下植被高度和盖度在牲畜啃食作用下会明显减小，地下生物量随之减少，缓冲作用减小，土壤团聚体被破坏，土壤容重显著增大。本研究中，湿地土壤含水率对放牧干扰的响应同样敏感，特别是在重度放牧干扰下土壤容重增大，孔隙度减小，土壤通透性和持水能力受阻，使得表层土壤含水率高于深层土壤，地表水蒸发加快，含水量显著降低，这一结果和靳茗茗等21的结果相同。研图 7不同放牧强度湿地 050 cm 地下生物量垂直分布Fig.7Vertical distribution of 050 cm underground biomass in wetlands with different grazing intensitiesa：轻度放牧；b：中度放牧；c：重度放牧；显著性水平：显著*（P0.05），较显著*（P0.01），极显著*（P0.001）。a：light grazing；b：moderate grazing；c：heavy grazing；significance level：significant*（P0.05），relatively significant*（P0.01），extremely significant*（P轻度放牧我国土壤平均含量（29.51 g/kg、2.3 g/kg）重度放牧，这一分布趋势的原因可能是适当的牲畜踩踏促进枯落物破碎，使其与土壤充分接触，从而加速枯落物的分解和 C、N 元素周转。有研究表明，湿地表层植物碎屑和细根为土壤提供了主要的有机质输入2325，同时牲畜的排泄物直接增加土壤 C、N 含量；但重度放牧导致植被盖度减小，枯落物层较薄，土壤 C含量较低，初级生产力降低且湿地土壤干旱化，使得 N素在淋溶作用下显著减小26。王明君等23研究表明，适当放牧可以刺激牧草补偿性生长，增加碳氮储量。土壤 P 元素主要来自于土壤岩石风化，是一种迁移率很低的沉积性矿物。本研究中，P 元素在不同放牧条件下的含量及其在垂直剖面上的分布相差不大，但放牧降低了地上生物量和群落覆盖率，导致重度放牧湿地土壤 P 含量的减少。有研究表明，植被盖度可能对全磷累积产生积极作用 27。3.3放牧干扰对湿地土壤碳氮磷生态化学计量特征的影响土壤 C N 是表征土壤氮矿化能力的重要指标。已有研究表明，湿地土壤微生物在 C N 介于 1216之间时对土壤养分的分解机制效果良好1，通常认为土壤矿化最有利的值是 25。草原河谷湿地较草地土壤肥沃，枯落物层较厚，且适当放牧会刺激植被根系富含碳物质的渗出，有机质分解效率较快，从而提高土壤氮矿化度，C N 值偏低。本研究中，C N 在050 cm 土层的均值呈现：重度放牧12中度放牧轻度放牧16全国湿地均值（18.22）25，这表明本研究区土壤有机质腐殖化程度较高，易于土壤氮素矿化，但过度放牧导致湿地土壤肥力降低。在草原河流湿地，由于表层土壤地下生物量垂直分布的差异明显（图 7），使其在轻度放牧时 C N 在 土 壤 表 层（030 cm）表 现 出 显 著 差 异（P轻度放牧全国湿地平均水平（245.22）全国土壤均值（105）重度放牧，与土壤有机碳的分布规律一致。在轻度放牧和中度放牧区域，土壤含水率较高，土壤孔隙中绝大部分被水占据，湿地长期厌氧或频繁淹水导致土壤 P 的溶解和扩散增加，进一步导致 P 的减少和较高的 C P值，表明土壤中 P素的有效性较低，这一研究结果与李兴福等16对辉河湿地的研究结果一致。而本研究区重度放牧湿地的土壤 C P 较低，表明重度放牧时微生物活动受 P 素的限制较小，土壤P素的有效性较高。N 和 P是湿地植被生长必需的矿物质元素和限制性养分。因此，N P可以更好地体现N、P限制性作用以及确定养分限制的阈值29。本研究中，N P 在050 cm 土层的均值呈现：中度放牧轻度放牧16，较高的 N P 表明锡林河河谷湿地土壤养分循环可能主要受 P元素的限制。但在重度放牧情境下土壤 N P14全国湿地平均值 13.6，表明随放牧强度的增加，湿地植被的演替提高了对 P素的需求量，有机质分解同时也向土壤释放了 P，从而造成土壤N P 下降，使得重度放牧时 P 限制减小，N 限制增加。这一结论与 Frank等11和 Bai等30的结论一致，即放牧可能通过刺激微生物活性来促进养分循环，由于动物排泄物的输入，放牧加速了氮循环，土壤氮含量降低，将养分限制类型转变为 N和 P共同限制。本研究中，锡林河河谷湿地土壤 N P 的平均值远高于包头黄河湿地（0.37）29和宁夏湿地（2.14）31以及敦煌阳关湿地（0.83）32。可能导致这一现象的原因：一是本研究区大部分区域土壤每年 10月下旬到次年 7 月上旬处于冻结融解期，土壤温度较低18褚少杰 王怡璇 段利民等 不同放牧强度对典型草原区河谷湿地土壤碳氮磷生态化学计量特征的影响（图 2），低温会阻碍植被对 N 素的吸收，土壤 N 分解受到抑制，而土壤中磷素的迁移率低，随环境变化较小33；二是对于草原型河谷湿地，放牧是最主要的人类活动，牲畜的尿液和粪便的输入可能会补偿部分氮损失，导致本研究区的 N P 值较其他研究区高。随土层增加，土壤生态化学计量特征值逐渐减小，这可能与植被根系在深层土壤对养分的吸收强度减弱有关，具体机制仍需进一步研究。3.4放牧干扰对湿地土壤特征变量间关系的影响本研究中，不同放牧条件下土壤各理化性质间的相关性各不相同。总体上，湿地土壤 C、N、P元素间均有极显著的正相关，该结论与靳茗茗等21的研究结果相同。主要是因为相同的气候条件下，土壤养分状况主要取决于土壤母质和生物因素，所以其全效成分较为稳定34；随放牧强度的增加，土壤 C N、C P、N P与 C、N、P之间的相关性先增加后减小，这表明适当放牧促进湿地土壤养分的循环与平衡，对提高生态系统生产力有积极影响，但高强度的牲畜活动会直接破坏土壤团聚体，加上水文和风蚀作用的影响，根系和土壤之间的紧密联系被破坏35，导致土壤养分循环受到抑制，使湿地土壤质量逐步恶化。P 元素与 C P、N P 的相关性随放牧强度增加而逐渐减小，表明 P 元素对土壤养分循环的抑制作用逐渐减小。与其他研究不同的是，本研究中，土壤容重与生态化学计量比相关性显著，这表明放牧活动通过影响土壤物理化学过程来调节湿地生态系统中 C、N、P的生物地球化学循环，说明容重是影响湿地碳氮磷生态化学计量特征的关键环境因子。4结论4.1 放牧对土壤基本理化性质的影响具有“累积”效应，放牧干扰下的湿地土壤 C、N、P 含量表现出“表聚性”，且适度的放牧有利于土壤对养分的累积，重度放牧下的土壤生态化学计量比显著降低。4.2 不同放牧强度下限制湿地土壤养分循环的主导养分因子存在差异，在轻度和中度放牧强度下土壤养分循环可能受到 P 元素限制，但随着放牧强度的增大，P元素限制减小，N元素限制增加。4.3 放牧干扰对湿地土壤理化性质、养分及生态化学计量特征间的相互作用有显著影响，土壤容重是影响生态化学计量特征的关键环境因子之一，过度放牧可能会改变土壤的养分循环与物质平衡，加速草原河流湿地土壤退化。参考文献（References）：1 张仲胜，吕宪国，薛振山，等.中国湿地土壤碳氮磷生态化学计量学特征研究 J.土壤学报，2016，53（5）：1160-1169.ZHANG Zhongsheng，LYU Xianguo，XUE Zhenshan，et al.Is there a redfield-type C N P ratio in Chinese 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