青海湖北岸草地土壤和植物钠、锶、锂矿质元素含量与草地植被特征的关系

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摘要： 选择青海湖北岸退化草地和围栏封育草地为试验样地，通过调查各类型草地及典型植物中钠、锶、锂等矿质元素的含量和植物株高。结果表明：各试验样地退化与封育草地的植被和土壤中钠、锶、锂等矿质元素含量具有差异性。河边滩地、那仁火车站和烂泥湾退化草地植被中钠分别为418.9，370.4和330.3 mg/kg，而土壤中则分别为212.8，406.7和593.6 mg/kg，锶分别为78.03，239.6和245.3 mg/kg，而土壤中则分别为181.9，333.9和187.2 mg/kg。退化草地较封育草地植物中钠、锶、锂等均具有蓄积性，且与植物的株高具负相关关系。同一植物种在不同样地钠、锶、锂等矿质元素含量也具有明显的差异性，随着海拔高度增加，同一植物钠元素含量显著降低，而锶、锂元素含量却在增大。

关键词： 草地；矿质元素；青海湖

中图分类号： S 812文献标识码： A文章编号： 10095500（2012）06001706

矿质元素是植物生长发育所必需的营养，在草地生态系统中也具有重要的生理生态学意义[1]。植物对于某种矿质元素的吸收累积能力是长期选择和适应的结果，土壤中矿质元素的含量也会影响植物体内的矿质元素含量[2，3]。青藏高原高寒草地退化后，植被类型、群落结构以及土壤结构和理化性质等都会发生很大改变[4]。围栏封育和施肥是草地改良的有效途径[5-7]，采取围栏封育措施对于改变群落环境条件具有较好效果，可提高草原群落的盖度和生产力[8]。但长期的围栏活动会导致群落物种丰富度和多样性的降低[9]，同时围栏封育会使植物种群的分布格局发生变化[10，11]。退化草地与封育草地的植被类型、群落结构、分布格局以及土壤结构和理化性质等均有显著差异，则相应草地植物和土壤中矿质元素的含量也将发生相应的变化[12]。

青海湖流域地处青藏高原东北部，属于脆弱生态系统的典型地区，由于全球气候变化和超载过牧等人类活动的综合影响，草地退化极为严重[13-16]。近年来，青海湖流域在“生态立省”战略实施下采取围栏封育措施进行退化草地植被的恢复，极大地提高了草地植物群落的盖度和生产力[9]。相应退化、封育草地中矿质元素是否也会随着草地植物种群演替而发生，其中钠、锶、锂等矿质元素将会怎样变化？并是否表现出与草地植物种群演替相关的特征。基于以上原因，选择青海湖北岸的河边滩地、那仁火车站、烂泥湾退化草地和封育草地为试验样地，通过各类型草地土壤和植物中钠、锶、锂等矿质元素的对比分析，探讨草地土壤和植物中矿质元素营养供给之间的相关关系，以期为天然草地保护、退化草地恢复、草地资源的可持续利用以及草地矿质元素营养研究提供科学依据。

1.2试验地概况

试验地位于青海湖北岸，行政区划主要为刚察县，东与海晏县接壤，南邻青海湖、西与天峻县相连、北隔大通河与祁连县为邻。地属祁连山系大通山脉中段，北部高山绵延，南部较低缓，形成由西北向东南倾斜的梯形地势。平均海拔3 300～3 600 m，地势高差大，地形复杂。境内属高原大陆性气候，干湿分明，冬长夏短。年平均气温-0.7 ℃，最冷月（1月）均温-13.7 ℃，最热月（7月）均温10.6 ℃。年降水量371 mm，相对湿度54%，年平均蒸发量1 446.6 mm。年日照时数3 030 h，日照百分率69%。牧草生长期120～162 d，无霜期46～130 d。刚察县草地总面积69.47万hm2，可利用草地面积62.78万hm2，是青海湖地区重点牧业县之一[17]。县境内青海湖畔地势平坦，气候温暖，水源充足，土地肥沃，宜耕、宜牧和发展人工草地。

主要优势种植物有芨芨草（Achnatherum splendens）、紫花针茅（Stipa purpurea）、赖草（Leymus secalinus）等，主要伴生种植物有扁穗苔草（Carex coriophora）、早熟禾（Poa pratensis）、垂穗披碱草（Elymus nutans）、矮嵩草（Kobresia capillifolia）、星星草（Puccinellia tenuiflora）、沙蒿（Artemisia desertorum）、多枝黄芪（Astragalus polycladus）、委陵菜（Potetilla anserine）、乳白香青（Anaphalis souliei）、矮火绒草（Leontopodium nanum）等。杂毒草植物有披针叶黄华（Thermopsis lanceoiata）、小叶黑柴胡（Bupleurum srhithii var.parvifolium）、异叶青兰（Dracocephalum heterophyllum）、狼毒（Stellera chamaejasme）、密花棘豆（Oxytropis imbricate）等。

自南向北退化草地植被中锶分别为78.03，239.6和245.3 mg/kg，而土壤中则分别为181.9，333.9和187.2 mg/kg，随着海拔高度的增加，植被中锶含量具有逐渐增大的趋势。