全 文 ：青藏高原高寒草原生态系统土壤碳磷比的分布特征
王建林１，钟志明２，王忠红１，余成群２，沈振西２，张宪洲２，胡兴祥１，大次卓嘎１
（１．西藏农牧学院植物科学学院，西藏 林芝８６００００；２．中国科学院地理科学与资源研究所，北京１００１０１）
摘要：利用６７个样点数据，研究了青藏高原高寒草原土壤碳磷比的分布特征。结果表明，１）土壤碳磷比的平均值
为２４．４５，变化幅度为１．０５～１７７．６９。在水平方向上，土壤碳磷比呈现出西北高东南低的总体态势和斑块状交错
分布的格局，高值区主要集中在藏北高原腹地和喜马拉雅北麓湖盆区，不同草地型和不同自然地带土壤磷含量差
异显著；２）１９个草地型不同土层（０～１０ｃｍ，１０～２０ｃｍ，２０～３０ｃｍ，３０～４０ｃｍ）碳磷比的平均值分别为２６．１５，
３３．５９，３０．３３和２２．７６，表土层（１０～２０ｃｍ）与底土层（３０～４０ｃｍ）碳磷比差异显著。土壤剖面自上而下，碳磷比可
分为低－高－低－高型、低－高－低型、高－低－高－低型、高－低－高型和由高到低型等５个类型；３）土壤碳磷
比与植被盖度、植被高度、２０～３０ｃｍ土壤容重、１０～２０ｃｍ土壤含水量、３０～４０ｃｍ土壤含水量、ＨＣＯ３－含量呈显
著正相关关系，而与≥１０℃年积温、年均相对湿度、１０～２０ｃｍ地下生物量、０～１０ｃｍ土壤容重、０～１０ｃｍ土壤含水
量、速效钾、有机质、总有机碳、水解性碳含量呈显著负相关关系。
关键词：青藏高原；高寒草原；土壤；碳磷比；分布特征
中图分类号：Ｓ８１２．２９　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００４５７５９（２０１４）０２０００９１１
犇犗犐：１０．１１６８６／ｃｙｘｂ２０１４０２０２　　
　　土壤有机碳和磷素是土壤养分的重要组成部分［１］，也是植物生长发育的必需元素［２４］。土壤碳磷比通常被认
为是土壤磷素矿化能力的标志［５６］。一方面，土壤碳磷比的高低对植物生长发育具有重要影响。如果碳磷比较
低，则有利于微生物在有机质分解过程中的养分释放，促进土壤中有效磷的增加；反之，碳磷比较高，则会出现微
生物在分解有机质的过程中存在磷受限，从而与植物存在对土壤无机磷的竞争，不利于植物的生长及ＮＰＰ的增
加。另一方面，ＮＰＰ的大小以及植物组织中的碳磷比又直接决定了植物体死亡以后枯落物分解进入土壤的量和
速率，对生态系统碳素和磷素的平衡具有重要影响。近年来，生态化学计量学的发展为解决上述问题提供了有力
的工具，它主要强调活有机体主要组成元素（特别是Ｃ、Ｐ）的关系。应用化学计量学方法，研究碳磷比的区域分布
规律已经成为近年来的研究热点［５］。
青藏高原是地球上最大最高的高原，平均海拔在４０００ｍ以上，东西跨３１个经度，南北跨１３个纬度，面积约
占全国陆地总面积２６．８％［６８］，被誉为地球的“第三极”。高原地势高耸、空气稀薄、太阳辐射强，对亚洲甚至北半
球的现代大气环流、气候和碳平衡等均产生了重要影响，也使得高原植被和土壤对气候变化极为敏感，因此它被
称为全球变化的敏感区。正是这种独特的地理环境，使得青藏高原高寒草原生态系统在全球变化研究中占有特
殊地位，从而也为研究不同地理气候条件下的生态系统结构和功能提供了天然“实验室”。所以该地区一直是全
球地学、生态学界等关注的热点地区。
近年来，围绕青藏高原在土壤碳储量［９］、土壤温室气体排放［１０］、土壤有机质周转［１１］以及土壤氮循环［１２］等方
面开展了大量的研究工作，但是目前很少有涉及整个高原面上跨不同植被带（不同自然地带）高寒草原生态系统
土壤碳磷比分布的研究报道。为此，本研究试图通过对青藏高原不同植被下高寒草原生态系统土壤碳磷比的研
究，以期揭示不同植被－土壤（不同自然地带）内高寒草原土壤碳磷比的空间分布特征，为理解青藏高原对气候变
化响应的区域差异提供科学依据。
第２３卷　第２期
Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．２
草　业　学　报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ 　　
９－１９
２０１４年４月
收稿日期：２０１３０４２６；改回日期：２０１３０８２９
基金项目：国家自然科学基金资助项目（Ｎｏ．４１０６１００８）和国家科技支撑资助项目（Ｎｏ．２０１１ＢＡＤ１７Ｂ０５４）资助。
作者简介：王建林（１９６９），男，甘肃临洮人，教授。Ｅｍａｉｌ：ｘｚｗａｎｇｊｌ＠１２６．ｃｏｍ
通讯作者。Ｅｍａｉｌ：ｚｈｏｎｇｚｍ＠ｉｇｓｎｒｒ．ａｃ．ｃｎ
１　材料与方法
１．１　研究区概况
研究区为青藏高原高寒草原，这里年均温－４～６℃，年均降水量５０～５００ｍｍ。跨越高山灌丛草甸、山地灌
丛草原、山地半荒漠与荒漠、高山草原等４个自然地带。高寒草原植被涉及藏沙蒿（犓狅犫狉犲狊犻犪狋犻犫犲狋犻犮犪）、固沙草
（犗狉犻狀狌狊狋犺狅狉狅犾犱犻犻）＋劲直黄芪（犃狊狋狉犪犵犪犾狌狊）、固沙草－苔草（犆犪狉犲狓狋犺犻犫犲狋犻犮犪）－紫花针茅（犛狋犻狆犪狆狌狉狆狌狉犲犪）、金
露梅（犘狅狋犲狀狋犻犾犾犪犳狉狌狋犻犮狅狊犪）－青藏苔草（犆犪狉犲狓犿狅狅狉犮狉狅犳狋犻犻）＋紫花针茅、昆仑针茅（犛狋犻狆犪狉狅犫狅狉狅狑狊犽狔犻）－窄叶苔
草（犆犪狉犲狓犿狅狀狋犻狊犲狏犲狉犲狊狋犻犻）、拉萨小檗（犅犲狉犫犲狉犻狊犺犲犿狊犾犲狔犪狀犪）－紫花针茅＋白草（犘犲狀狀犻狊犲狋狌犿犮犲狀狋狉犪狊犻犪狋犻犮狌犿）、
青藏苔草＋紫花针茅、青藏苔草、羽柱针茅（犛狋犻狆犪狊狌犫狊犲狊狊犻犾犻犳犾狅狉犪ｖａｒ．犫犪狊犻狆犾狌犿狅狊犪）－紫花针茅－禾草、紫花针
茅＋矮火绒草（犔犲狅狀狋狅狆狅犱犻狌犿狀犪狀狌犿）、紫花针茅＋藏沙蒿、紫花针茅＋垫型蒿草（犓狅犫狉犲狊犻犪犾犻狋狋犾犲犱犪犾犲犻）、紫花针
茅＋干生苔草（犆犪狉犲狓犪狉犻犱狌犾犪）、紫花针茅＋固沙草、紫花针茅＋沙生针茅（犛狋犻狆犪犵犾犪狉犲狅狊犪）、紫花针茅＋羽柱针
茅、紫花针茅＋杂类草、紫花针茅－矮生嵩草（犓狅犫狉犲狊犻犪犺狌犿犻犾犻狊）－苔草和紫花针茅等１９个高寒草原草地型［１３］。
其中：紫花针茅＋干生苔草、固沙草－苔草－紫花针茅、羽柱针茅－紫花针茅－禾草、固沙草＋劲直黄芪、藏沙蒿、
昆仑针茅－窄叶苔草、金露梅－青藏苔草＋紫花针茅、紫花针茅－矮生嵩草－苔草、拉萨小檗－紫花针茅＋白草
等９个草地型属于山地灌丛草原带，紫花针茅＋杂类草和青藏苔草＋紫花针茅等２个草地型属于高山灌丛草原
带，紫花针茅＋羽柱针茅、紫花针茅＋垫型蒿、紫花针茅＋藏沙蒿、紫花针茅＋沙生针茅、紫花针茅＋固沙草等５
个草地型属于山地半荒漠与荒漠带，青藏苔草、紫花针茅、紫花针茅＋矮火绒草等３个草地型属于高山草原带。
１．２　样品的采集与分析
２０１１年７－８月，作者沿黑阿、青藏、新藏公路沿线采集土样，共设置５４个采样点，每个采样点重复６个土壤
剖面。在采样时，鉴于青藏高原土壤年轻而且发育不完整，发生层不明显，土层较薄，故采用机械取样法采样：０～
１０ｃｍ、１０～２０ｃｍ、２０～３０ｃｍ以及３０～４０ｃｍ。采样点位置利用ＧＰＳ定位，同步记录海拔。在进行定点采集土
样的基础上，利用已公开发表的文献中有样点经、纬度信息的１３个高山草原土剖面数据［１４１９］进行集成分析，所有
样点的具体地理位置如图１所示。
１）生物量测定：在每块样地中，随机设１个１ｍ×１ｍ样方，先用收获法测定地上生物量后，再在该样方中随
机设１个２５ｃｍ×２５ｃｍ小样方，挖取该小样方土柱，土柱深度４０ｃｍ，并按１０ｃｍ间隔进行分层，将分层的土柱
装入８０目尼龙袋中，用清水将泥沙冲洗干净后，用镊子拣取所有根系装入布袋中。送回实验室置于８０℃的恒温
烘箱中烘至恒重，称干重。
２）土样采集与土壤物理性质测定：设１个２５ｃｍ×２５ｃｍ小样方，挖土壤剖面，剖面深度０～４０ｃｍ，用机械采
样法采集０～２０ｃｍ土样，并用酒精燃烧法同步测定０～１０ｃｍ，１０～２０ｃｍ，２０～３０ｃｍ，３０～４０ｃｍ土层的含水
量，用环刀法同步测定土壤容重。同时，现场调查每块样地中植物种数、优势种、平均高度和平均盖度。此外，收
集各样点相邻气象站的年均气温与年均降水量等气象资料。
３）土壤化学性质测定：将所采土壤样品装入土壤布袋，送回实验室风干后，磨细过１ｍｍ筛，用于土壤全氮、
全磷、全钾、速效氮、速效钾、土壤ｐＨ值、有机质、总有机碳、总碳水化合物、水解性碳、水溶性碳、活性碳、总无机
碳等理化指标的测定。其中：土壤全氮和速效氮采用半微量凯氏法，土壤全磷测定采用钼锑抗比色法，土壤全钾
和速效钾测定采用原子吸收分光光度法，土壤有机质、总有机碳、总碳水化合物和活性碳用重铬酸钾氧化－外加
热法、土壤ｐＨ值采用电位法、水解性碳和水溶性碳用蒽酮法、总无机碳用双批未剂滴定法［２０］进行测定。
１．３　研究方法
将所有样点０～４０ｃｍ土层土壤碳磷比数据采用逆距离权重法（ＩｎｖｅｒｓｅＤｉｓｔａｎｃｅＷｅｉｇｈｔｉｎｇ，简称ＩＤＷ）作空
间分布图。ＩＤＷ是一种常用而简便的空间插值方法，它以插值点与样本点间的距离为权重进行加权平均，离插
值点越近的样本点赋予的权重越大。设平面上分布一系列离散点，已知其坐标和值为犡ｉ，犢犻，犣犻（犻＝１，２，…，狀）
通过距离加权值求犣点值，则犣值可通过以下公式计算。
犣＝ ∑
狀
犻＝１
狕犻
犱犻［ ］２ ／ ∑
狀
犻＝１
１
犱犻［ ］２ 　犱犻２＝（犡－犡犻）２＋（犢－犢犻）２
０１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１４） Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．２
式中，犣为待估计的土壤养分栅格值，狕犻为第犻（犻＝１，２，…，狀）个采样点的土壤碳磷比值，狀为用于养分插值的采
样点个数，犱犻为插值点到第犻个采样点的距离。对所有估计的数值采用均方根法进行误差预测，发现估算的误
差在模型允许范围之内，表明所估计的插值具有较高的可靠性。
同时，将所有数据采用单因素方差分析和最小显著差异法比较不同数据组间的差异，并借助ＤＰＳ统计分析
软件［２１］，基于逐步回归分析法，建立０～４０ｃｍ土层土壤碳磷比与地理、气候、植被、土壤物理和化学因子之间的
关系方程。
２　结果与分析
２．１　青藏高原高寒草原生态系统土壤碳磷比水平分布特征
２．１．１　青藏高原高寒草原生态系统土壤碳磷比水平分布格局　从图２可以看出，青藏高原高寒草原碳磷比的平
均值为２４．４５，变化幅度为１．０５～１７７．６９。空间分布呈现出２个特点。一是整体呈现出西北高东南低的态势；二
是呈现出斑块状交错分布的格局。碳磷比的高值区主要集中在藏北高原腹地和喜马拉雅北麓湖盆区，而在通天
河流域、马攸木拉山以西以及纳木错湖畔地区则为碳磷比的低值区。
２．１．２　青藏高原高寒草原不同草地型土壤碳磷比水平分布特征　由图３可知，青藏高原高寒草原１９个草地型
土壤碳磷比的平均值为３１．５５，变异系数为１０９．６７％。其中，属于山地灌丛草原带的紫花针茅＋干生苔草、固沙
草－苔草－紫花针茅、羽柱针茅－紫花针茅－禾草、固沙草＋劲直黄芪、藏沙蒿、昆仑针茅－窄叶苔草、金露梅－
青藏苔草＋紫花针茅、紫花针茅－矮生嵩草－苔草、拉萨小檗－紫花针茅＋白草等９个草地型土壤的碳磷比分别
为１０３．９３，８６．７０，２４．２８，１５．６７，７．８９，１１５．８０，１９．０７，１４．３３和４．４８，平均值为４３．５７；属于高山灌丛草原带的紫
花针茅＋杂类草和青藏苔草＋紫花针茅等２个草地型土壤的碳磷比分别为１８．５３和２．６８，平均值为１０．６１；属于
山地半荒漠与荒漠带的紫花针茅＋羽柱针茅、紫花针茅＋垫型蒿、紫花针茅＋藏沙蒿、紫花针茅＋沙生针茅、紫花
针茅＋固沙草等５个草地型土壤的碳磷比分别为１．８８，９．６９，２３．０１，５７．１１和１．６６，平均值为１８．６７；属于高山草
原带的青藏苔草、紫花针茅、紫花针茅＋矮火绒草等３个草地型土壤的碳磷比分别为２２．９９，２９．９５和３９．７８，平
均值为３０．７７。结果显示，青藏高原高寒草原不同草地型土壤的碳磷比差异显著。
２．１．３　青藏高原高寒草原不同自然地带土壤碳磷比水平分布特征　在青藏高原地区不同自然地带中，高寒草原
生态系统０～４０ｃｍ土层碳磷比的水平分布也存在差异（图４）。具体地说，高山草原带土壤碳磷比为（４５．４１４６±
１８．８３５０），而高山灌丛草甸带、山地灌丛草原带和山地半荒漠与荒漠带土壤碳磷比值分别为２５．７７５０４，２５．５３４２３
和１５．８３７３５，显著低于高山草原带，且高山灌丛草甸带和山地灌丛草原带之间不存在显著差异。不同自然地带
碳磷比为：高山草原带＞高山灌丛草甸带＞山地灌丛草原带＞山地半荒漠与荒漠带。
２．２　青藏高原高寒草原生态系统土壤碳磷比垂直分布特征
２．２．１　青藏高原高寒草原不同草地型土壤碳磷比垂直分布特征　从表１可以看出，１９个草地型０～１０ｃｍ，１０～
２０ｃｍ，２０～３０ｃｍ，３０～４０ｃｍ等４个土层，土壤碳磷比的平均值分别为２６．１５，３３．５９，３０．３３和２２．７６，表土层
（１０～２０ｃｍ）与底土层（３０～４０ｃｍ）碳磷比差异显著。在土壤剖面自上而下，可将１９个高寒草原草地型土壤碳
磷比的变化状况，划分为以下５个类型：
１）低－高－低－高型，包括羽柱针茅－紫花针茅－禾草草地型、紫花针茅＋藏沙蒿草地型、紫花针茅－矮生
嵩草－苔草草地型等３个草地型。其共同特点是：１０～２０ｃｍ与０～１０ｃｍ土层相比，土壤碳磷比增大；２０～３０
ｃｍ与１０～２０ｃｍ土层相比，土壤碳磷比减小；３０～４０ｃｍ与２０～３０ｃｍ土层相比，土壤碳磷比又增大。０～１０
ｃｍ、１０～２０ｃｍ、２０～３０ｃｍ、３０～４０ｃｍ４个土层间土壤碳磷比均达到显著性差异（犘＜０．０５）（除紫花针茅－矮生
嵩草－苔草草地型０～１０ｃｍ和１０～２０ｃｍ之间差异不显著外）。
２）低－高－低型，包括固沙草－苔草－紫花针茅草地型、昆仑针茅－窄叶苔草草地型、青藏苔草草地型、紫花
针茅＋固沙草草地型、紫花针茅＋沙生针茅草地型等５个草地型。其共同特点是：１０～２０ｃｍ与０～１０ｃｍ土层
相比，土壤碳磷比增加，０～１０ｃｍ与１０～２０ｃｍ土层间碳磷比达到显著性差异（犘＜０．０５）；３０～４０ｃｍ与２０～３０
１１第２３卷第２期 草业学报２０１４年
ｃｍ土层相比，土壤碳磷比减小，２０～３０ｃｍ、３０～４０ｃｍ２个土层间除紫花针茅＋固沙草草地型差异性不显著外，
其余各草地型碳磷比也达到显著性差异（犘＜０．０５）。
图１　青藏高原高寒草原土壤采样点分布图
犉犻犵．１　犜犺犲犾狅犮犪狋犻狅狀狊狅犳狊狅犻犾狊犪犿狆犾犻狀犵狆狅犻狀狋狊狅犳犪犾狆犻狀犲狊狋犲狆狆犲犻狀犙犻狀犵犺犪犻－犜犻犫犲狋犪狀犘犾犪狋犲犪狌
　１．山地半荒漠与荒漠带 Ｍｏｕｎｔａｉｎｓｅｍｉｄｅｓｅｒｔａｎｄｄｅｓｅｒｔｚｏｎｅ；２．高山草原带Ａｌｐｉｎｅｓｔｅｐｐｅｚｏｎｅ；３．高山灌丛草甸带Ａｌｐｉｎｅｓｈｒｕｂｂｙｍｅａｄｏｗｚｏｎｅ；
４．山地灌丛草原带 Ｍｏｕｎｔａｉｎｓｈｒｕｂｂｙｓｔｅｐｐｅｚｏｎｅ．
图２　青藏高原高寒草原不同草地型犆／犘水平分布特征
犉犻犵．２　犆／犘犱犻狊狋狉犻犫狌狋犻狅狀犮犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犵狉犪狊狊犾犪狀犱狋狔狆犲狊狅犳犪犾狆犻狀犲狊狋犲狆狆犲犻狀犙犻狀犵犺犪犻－犜犻犫犲狋犪狀犘犾犪狋犲犪狌
２１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１４） Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．２
图３　青藏高原不同草地型土壤犆／犘
犉犻犵．３　犛狅犻犾犆／犘狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犵狉犪狊狊犾犪狀犱狋狔狆犲狊狅犳犪犾狆犻狀犲狊狋犲狆狆犲犻狀犙犻狀犵犺犪犻－犜犻犫犲狋犪狀犘犾犪狋犲犪狌
　１．紫花针茅＋固沙草草地型犛．狆狌狉狆狌狉犲犪＋犗．狋犺狅狉狅犾犱犻犻；２．紫花针茅＋羽柱针茅草地型犛．狆狌狉狆狌狉犲犪＋犛．狊狌犫狊犲狊狊犻犾犻犳犾狅狉犪ｖａｒ．犫犪狊犻狆犾狌犿狅狊犪；３．青
藏苔草＋紫花针茅草地型犆．犿狅狅狉犮狉狅犳狋犻犻＋犛．狆狌狉狆狌狉犲犪；４．拉萨小檗－紫花针茅＋白草草地型犅．犺犲犿狊犾犲狔犪狀犪－犛．狆狌狉狆狌狉犲犪＋犘．犮犲狀狋狉犪狊犻犪狋犻犮狌犿；
５．藏沙蒿草草地型犓．狋犻犫犲狋犻犮犪；６．紫花针茅＋垫型蒿草草地型犛．狆狌狉狆狌狉犲犪＋犓．犾犻狋狋犾犲犱犪犾犲犻；７．紫花针茅－矮生嵩草－苔草草地型犛．狆狌狉狆狌狉犲犪－犔．
狀犪狀狌犿－犆．狋犺犻犫犲狋犻犮犪；８．固沙草＋劲直黄芪草地型犗．狋犺狅狉狅犾犱犻犻＋犃狊狋狉犪犵犪犾狌狊；９．紫花针茅＋杂类草草地型犛．狆狌狉狆狌狉犲犪＋ｗｅｅｄｓ；１０．金露梅－青藏苔
草＋紫花针茅草地型犘．犳狉狌狋犻犮狅狊犪－犆．犿狅狅狉犮狉狅犳狋犻犻＋犛．狆狌狉狆狌狉犲犪；１１．青藏苔草草地型犆．犿狅狅狉犮狉狅犳狋犻犻；１２．紫花针茅＋藏沙蒿草草地型犛．狆狌狉狆狌狉犲犪
＋犓．狋犻犫犲狋犻犮犪；１３．羽柱针茅－紫花针茅－禾草草地型犛．狊狌犫狊犲狊狊犻犾犻犳犾狅狉犪－犛．狆狌狉狆狌狉犲犪ｖａｒ．狆狌狉狆狌狉犲犪－Ｇｒａｍｉｎｅｏｕｓｆｏｒａｇｅｇｒａｓｓｅｓ；１４．紫花针茅草地
型犛．狆狌狉狆狌狉犲犪；１５．紫花针茅＋矮火绒草草地型犛．狆狌狉狆狌狉犲犪＋犔．狀犪狀狌犿；１６．紫花针茅＋沙生针茅草地型犛．狆狌狉狆狌狉犲犪＋犛．犵犾犪狉犲狅狊犪；１７．固沙草－
苔草－紫花针茅草地型犗．狋犺狅狉狅犾犱犻犻－犆．狋犺犻犫犲狋犻犮犪－犛．狆狌狉狆狌狉犲犪；１８．紫花针茅＋干生苔草草地型犛．狆狌狉狆狌狉犲犪＋犆．犪狉犻犱狌犾犪；１９．昆仑针茅－窄叶苔
草草地型犛．狉狅犫狅狉狅狑狊犽狔犻－犆．犿狅狀狋犻狊犲狏犲狉犲狊狋犻犻．
３）高－低－高－低型，包括紫花针茅＋矮火绒草
图４　青藏高原不同自然地带土壤犆／犘
犉犻犵．４　犛狅犻犾犆／犘狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋狀犪狋狌狉犪犾狋狉犪狀狊犲犮狋狊
犻狀犙犻狀犵犺犪犻－犜犻犫犲狋犪狀犘犾犪狋犲犪狌
　　　１．山地半荒漠与荒漠地带 Ｍｏｕｎｔａｉｎｓｅｍｉｄｅｓｅｒｔａｎｄｄｅｓｅｒｔｚｏｎｅ；２．山
地灌丛草原带 Ｍｏｕｎｔａｉｎｓｈｒｕｂｂｙｓｔｅｐｐｅｚｏｎｅ；３．高山灌丛草甸带Ａｌｐｉｎｅ
ｓｈｒｕｂｂｙｍｅａｄｏｗｚｏｎｅ；４．高山草原带Ａｌｐｉｎｅｓｔｅｐｐｅｚｏｎｅ．
草地型、紫花针茅＋垫型蒿草草地型、紫花针茅＋干
生苔草草地型等３个草地型。其共同特点是：１０～２０
ｃｍ与０～１０ｃｍ土层相比，土壤碳磷比减小；２０～３０
ｃｍ与１０～２０ｃｍ土层相比，碳磷比增大；３０～４０ｃｍ
与２０～３０ｃｍ 土层相比，土壤碳磷比减小。０～２０
ｃｍ、１０～２０ｃｍ、２０～３０ｃｍ、３０～４０ｃｍ４个土层间碳
磷比均达到极显著差异（犘＜０．０１）（除紫花针茅＋垫
型蒿草草地型０～１０ｃｍ、２０～３０ｃｍ和紫花针茅＋
干生苔草草地型０～１０ｃｍ、１０～２０ｃｍ 土层间不显
著外）。
４）高－低－高型，包括固沙草＋劲直黄芪草地
型、拉萨小檗－紫花针茅＋白草草地型、青藏苔草＋
紫花针茅草地型、紫花针茅草地型等４个草地型。其
共同特点是：１０～２０ｃｍ与０～１０ｃｍ土层相比，土壤
碳磷比减小；３０～４０ｃｍ与２０～３０ｃｍ土层相比，碳磷比又增大。０～１０ｃｍ、１０～２０ｃｍ、２０～３０ｃｍ、３０～４０ｃｍ４
个土层间碳磷比均达到显著性差异（犘＜０．０５，犘＜０．０１）（除拉萨小檗－紫花针茅＋白草草地型１０～２０ｃｍ和
２０～３０ｃｍ和青藏苔草＋紫花针茅草地型２０～３０ｃｍ和３０～４０ｃｍ２个土层间差异不显著外）。
５）由高到低型，包括藏沙蒿草地型、金露梅－青藏苔草＋紫花针茅草地型、紫花针茅＋羽柱针茅草地型、紫花
针茅＋杂类草草地型等４个草地型。其特点是：随着土层深度的增加，碳磷比逐渐减小，０～１０ｃｍ土层的碳磷比
在１３．０以上，而１０～２０ｃｍ、２０～３０ｃｍ和３０～４０ｃｍ土层的碳磷比平均为０．０５９９，仅分别为０～１０ｃｍ土壤的
８４．１５％、７５．５２％和６２．０４％。各土层间碳磷比达到显著性差异（犘＜０．０５）。
３１第２３卷第２期 草业学报２０１４年
表１　不同草地型０～４０犮犿土层内土壤碳磷比
犜犪犫犾犲１　犜犺犲狊狅犻犾犆／犘犪犿狅狀犵犱犲狆狋犺狊犳狉狅犿０狋狅４０犮犿狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犵狉犪狊狊犾犪狀犱狋狔狆犲狊
垂直分布类型
　Ｖｅｒｔｉｃａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
ｔｙｐｅｓ
草地型
Ｇｒａｓｓｌａｎｄ
ｔｙｐｅｓ
剖面数量
Ｐｒｏｆｉｌｅ
ｓａｍｐｌｅｓ
Ｃ／Ｐ
０～１０ｃｍ １０～２０ｃｍ ２０～３０ｃｍ ３０～４０ｃｍ
低 － 高 －
低－高
Ｌｏｗｈｉｇｈ
ｌｏｗｈｉｇｈ
羽柱针茅－紫花针茅－禾草犛．狊狌犫狊犲狊狊犻犾犻犳犾狅狉犪
ｖａｒ．犫犪狊犻狆犾狌犿狅狊犪－犛．狆狌狉狆狌狉犲犪－Ｇｒａｍｉｎｅ
ｏｕｓｆｏｒａｇｅｇｒａｓｓｅｓ
６ １５．６２±４．４５ｄＣ ２８．２６±１．２３ａＡ ２３．９７±１．７９ｃＢ ２５．３２±１．３７ｂＢ
紫花针茅＋藏沙蒿犛．狆狌狉狆狌狉犲犪＋犓．狋犻犫犲狋犻犮犪 １２ １３．９４±３．０３ｄＣ ２３．１６±１０．５７ｂＢ１５．７７±９．７３ｃＣ ２９．６０±４．６２ａＡ
紫花针茅－矮生嵩草－苔草犛．狆狌狉狆狌狉犲犪－
犔．狀犪狀狌犿－犆．狋犺犻犫犲狋犻犮犪
１２ １６．１０±３．７５ａＡ １７．５３±１．６３ａＡ ９．６８±３．９３ｃＣ １２．０５±１．７５ｂＢ
低 － 高 －
低Ｌｏｗ
ｈｉｇｈｌｏｗ
固沙草－苔草－紫花针茅犗．狋犺狅狉狅犾犱犻犻－犆．
狋犺犻犫犲狋犻犮犪－犛．狆狌狉狆狌狉犲犪
１２ ７６．１２±６．８３ｂＢ ８０．４８±１５．５３ａＡ６８．７１±３７．６９ｃＣ６３．６１±１０．２４ｄＣ
昆仑针茅－窄叶苔草犛．狉狅犫狅狉狅狑狊犽狔犻－犆．
犿狅狀狋犻狊犲狏犲狉犲狊狋犻犻
６ ５６．６６±４．５６ｄＤ１０６．８０±２１．３２ｂＢ１２６．１９±１５．４６ａＡ７２．２８±１２．０７ｃＣ
青藏苔草犆．犿狅狅狉犮狉狅犳狋犻犻 １２ １９．６９±１．５６ｃＢ ２２．４８±８．６４ｂＡ ２４．１７±２．１６ａＡ １８．８１±１．１４ｄＣ
紫花针茅＋固沙草犛．狆狌狉狆狌狉犲犪＋犗．狋犺狅狉狅犾犱犻犻 ６ ０．６０±０．０５ｃＣ ２．００±０．０１ａＡ １．８１±０．０１ｂＡＢ １．５０±０．０２ｂＢ
紫花针茅＋沙生针茅犛．狆狌狉狆狌狉犲犪＋犛．犵犾犪狉犲狅狊犪 １２ １１．７４±１．１３ｄＤ１２６．４４±５．４７ａＡ ４５．４７±２．３４ｂＢ １８．０６±８．７３ｃＣ
高 － 低 －
高－低 Ｈｉｇｈ
ｌｏｗｈｉｇｈｌｏｗ
紫花针茅＋矮火绒草犛．狆狌狉狆狌狉犲犪＋犔．狀犪狀狌犿 １２ ５６．０９±３．０８ａＡ ２８．４２±１．５９ｃＣ ３２．５６±４．２６ｂＢ ２２．５６±４．１７ｄＤ
紫花针茅＋垫型蒿草犛．狆狌狉狆狌狉犲犪＋犓．犾犻狋犾犲犱犪犾犲犻 １２ １０．３７±２．１５ａＡ ９．８３±２．５５ｂＡ １０．５３±１．５８ａＡ ７．７３±０．３７ｃＢ
紫花针茅＋干生苔草犛．狆狌狉狆狌狉犲犪＋犆．犪狉犻犱狌犾犪 ６ １０７．７６±２５．１９ｂＢ１００．５２±６．４６ｂＢ １３５．４５±８．８３ａＡ ６６．０２±４．１８ｃＣ
高 － 低 －
高 Ｈｉｇｈ
ｌｏｗｈｉｇｈ
固沙草＋劲直黄芪犗．狋犺狅狉狅犾犱犻犻＋犃狊狋狉犪犵犪犾狌狊 １２ ２０．４５±６．６７ａＡ １８．５４±７．８９ｂＡ １１．１７±１０．２８ｄＣ１３．０５±１０．４７ｃＢ
拉萨小檗－紫花针茅＋白草犅．犺犲犿狊犾犲狔犪狀犪－
犛．狆狌狉狆狌狉犲犪＋犘犲狀狀犻狊犲狋狌犿犮犲狀狋狉犪狊犻犪狋犻犮狌犿
６ ５．６８±０．４５ａＡ ３．７２±０．０４ｃＢ ３．７８±０．０２ｃＢ ３．８４±０．０１ｂＢ
青藏苔草 ＋ 紫花针茅 犆．犿狅狅狉犮狉狅犳狋犻犻＋犛．
狆狌狉狆狌狉犲犪
３６ ２．８２±０．７４ａＡ ２．０２±１．４１ｃＣ ２．１７±０．４９ｂＢ ２．１８±０．２７ｂＢ
紫花针茅犛．狆狌狉狆狌狉犲犪 ８４ ２８．７０±１２．７４ｂＢ２２．１１±１６．４９ｄＣ２３．７８±１０．０９ｃＣ４２．０３±１３．０７ａＡ
由 高 到 低
Ｆｒｏｍ ｈｉｇｈ
ｔｏｌｏｗ
藏沙蒿 犓．狋犻犫犲狋犻犮犪 ３０ ９．５９±２．４１ａＡ ８．９３±２．０７ｂＡＢ ８．３８±２．６３ｃＢ ４．７１±０．３３ｄＣ
金露梅－青藏苔草＋紫花针茅犘．犳狉狌狋犻犮狅狊犪－
犆．犿狅狅狉犮狉狅犳狋犻犻＋犛．狆狌狉狆狌狉犲犪
６ ２０．０６±０．４７ａＡ １７．４９±５．６４ｂＢ １６．４５±７．２１ｃＢＣ１５．５５±７．０１ｄＣ
紫花针茅＋羽柱针茅犛．狆狌狉狆狌狉犲犪＋犛．狊狌犫
狊犲狊狊犻犾犻犳犾狅狉犪ｖａｒ．犫犪狊犻狆犾狌犿狅狊犪
６ ３．６５±０．１８ａＡ １．６３±０．０２ｂＢ １．３４±０．０１ｃＢＣ ０．８４±０．０１ｄＣ
紫花针茅＋杂类草犛．狆狌狉狆狌狉犲犪＋ｗｅｅｄｓ １８ ２１．１５±３．４５ａＡ １７．７７±７．３６ｂＢ １４．９４±２．４２ｃＣ １２．６７±２．８９ｄＣ
２．２．２　青藏高原高寒草原不同自然地带土壤碳磷比垂直分布特征　从表２可以看出，在土壤剖面自上而下，４
个自然植被带碳磷比分布也呈现不同的特征。其中：高山草原植被带中，１０～２０ｃｍ与０～１０ｃｍ土层相比，碳磷
比增大；２０～３０ｃｍ与１０～２０ｃｍ土层相比，土壤碳磷比减小；３０～４０ｃｍ与２０～３０ｃｍ土层相比，碳磷比又增
大，各土层间碳磷比达到显著性（犘＜０．０５）差异。
高山灌丛草甸植被带中，随着土层深度的增加，碳磷比逐渐减小，各土层间达到显著性（犘＜０．０５）差异。０～
１０ｃｍ和１０～２０ｃｍ土层的碳磷比都在２８．５０以上，而２０～３０ｃｍ和３０～４０ｃｍ土层的碳磷比均在２１．５０以下，
仅分别占０～１０ｃｍ土层的７１．８７％和６２．５１％。
山地半荒漠与荒漠植被带中，２０～３０ｃｍ与０～１０ｃｍ、１０～２０ｃｍ土层相比，土壤碳磷比逐渐增加。其中：
０～１０ｃｍ与２０～３０ｃｍ土层间碳磷比的差异达到显著性（犘＜０．０５）差异；３０～４０ｃｍ与２０～３０ｃｍ土层相比，土
４１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１４） Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．２
壤碳磷比减小，２０～３０ｃｍ、３０～４０ｃｍ２个土层间碳磷比也达到显著性（犘＜０．０５）差异。
山地灌丛草原植被带中，随着土层深度的增加，碳磷比逐渐减小。０～１０ｃｍ，１０～２０ｃｍ和２０～３０ｃｍ土层
的碳磷比都在２６．５０以上，而３０～４０ｃｍ土层的碳磷比却在１８．５０以下，仅分别为０～１０ｃｍ，１０～２０ｃｍ和２０～
３０ｃｍ土层的６２．９４％、６５．９５％和６８．７５％。
表２　不同自然地带０～４０犮犿土层内土壤碳磷比
犜犪犫犾犲２　犜犺犲狊狅犻犾犆／犘犪犿狅狀犵犱犲狆狋犺狊犳狉狅犿０狋狅４０犮犿狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋狀犪狋狌狉犪犾狋狉犪狀狊犲犮狋狊
自然地带
Ｎａｔｕｒａｌｔｒａｎｓｅｃｔｓ
剖面数量
Ｐｒｏｆｉｌｅｓａｍｐｌｅｓ
０～１０ｃｍ １０～２０ｃｍ ２０～３０ｃｍ ３０～４０ｃｍ
高山草原Ａｌｐｉｎｅｓｔｅｐｐｅ ９０ ３９．６０±３５．６９ｃＣ ６１．２４±３７．２２ａＡ ２９．２６±１１．７０ｄＤ ４４．７４±１４．８８ｂＢ
高山灌丛草甸Ａｌｐｉｎｅｓｈｒｕｂｂｙｍｅａｄｏｗ ４２ ２９．８６±１３．９４ａＡ ２８．７４±４．６２ｂＡ ２１．４６±６．５３ｃＢ １８．６６±１６．５４ｄＣ
山地半荒漠与荒漠 Ｍｏｕｎｔａｉｎｓｅｍｉｄｅｓｅｒｔａｎｄｄｅｓｅｒｔ ６６ １２．７６±６．９５ｄＣ １６．８２±１４．２４ｂＡ １７．７２±８．９５ａＡ １４．６６±７．８２ｃＢ
山地灌丛草原 Ｍｏｕｎｔａｉｎｓｈｒｕｂｂｙｓｔｅｐｐｅ １０８ ２９．０４±１５．２５ａＡ ２７．７１±１６．３５ｂＡＢ ２６．５８±１８．０２ｃＢ １８．２７±１３．１９ｄＢ
２．３　青藏高原高寒草原生态系统土壤碳磷比与环境因子的关系
２．３．１　土壤碳磷比与地理因子的关系　基于逐步回归分析法，建立土壤碳磷比与地理纬度（犡１）、地理经度
（犡２）、海拔（犡３）地理因子的关系方程如下：
犢＝－２２０．６４２１＋３．６７０３犡１＋２．０８２１犡２－０．０１０１犡３
（犖＝５４，犚＝０．２３８１，犚１＝０．１２３３，犚２＝０．２２４６，犚３＝－０．０６５７） （１）
从式（１）可以看出，土壤碳磷比（犢）与地理纬度（犡１）、地理经度（犡２）呈正相关关系，而与海拔（犡３）呈负相关
关系。根据标准误差检验，该回归方程未通过犘＝０．０５水平的显著性检验。表明，土壤碳磷比随着地理纬度和
地理经度的增大以及海拔的降低而增加。同时也表明，地理因子对土壤碳磷比的影响未达到显著性水平（犘＜
０．０５）。
２．３．２　土壤碳磷比与气候因子的关系　基于逐步回归分析法，建立土壤碳磷比与日照时数（犡１）、年均气温
（犡２）、最冷月均气温（犡３）、年均最暖月均气温（犡４）、≥０℃积温（犡５）、≥５℃积温（犡６）、≥１０℃积温（犡７）、年均降
水量（犡８）、６－９月降水率（犡９）、年均蒸发量（犡１０）、年均相对湿度（犡１１）等气候因子的关系方程如下：
犢＝１９６．０９９０＋４．８９３２犡３＋０．０４５８犡６－０．０７９２犡７－２．８９４犡１１
（犖＝５４，犚＝０．４６７６，犚３＝０．１５９４，犚６＝０．１７９６，犚７＝－０．３１８５，犚１１＝－０．３７７９） （２）
　　从式（２）可以看出，影响土壤碳磷比（犢）的主要气候因子是最冷月均气温（犡３）、≥５℃积温（犡６）、≥１０℃积温
（犡７）、年均相对湿度（犡１１），而年均日照时数（犡１）、年均气温（犡２）、最暖月均气温（犡４）、≥０℃积温（犡５）、年均降水
量（犡８）、６－９月降水率（犡９）、年均蒸发量（犡１０）的影响则很小。同时从式（２）还可以看出，土壤碳磷比与≥１０℃积
温、年均相对湿度的偏相关系数均达到极显著差异水平，但是与最冷月均气温、≥５℃积温的偏相关关系未达到显
著性差异（犘＜０．０５）。根据标准误差检验，该回归方程通过了犘＝０．０５水平的显著性检验。表明，影响青藏高原
高寒草原生态系统土壤碳磷比的主要气候因子是最冷月均气温、≥５℃积温、≥１０℃积温和年均相对湿度。其中：
≥１０℃积温、年均相对湿度的影响尤为显著，土壤碳磷比随着≥１０℃积温的减少、年均相对湿度的降低而显著增
加。也表明，气候因子对土壤碳磷比的影响达到显著性水平（犘＜０．０５）。
２．３．３　土壤碳磷比与植被因子的关系　基于逐步回归分析法，建立土壤碳磷比与０～１０ｃｍ地下生物量（犡１）、
１０～２０ｃｍ地下生物量（犡２）、２０～３０ｃｍ地下生物量（犡３）、３０～４０ｃｍ地下生物量（犡４）、地上生物量（犡５）、植被
盖度（犡６）、植被高度（犡７）等植被因子的数学模型：
犢＝０．７７１２－０．０１６２犡２＋０．０８３１犡６＋０．６１６２犡７
（犖＝５４，犚＝０．３８３３，犚２＝－０．１５２４，犚６＝０．２２６１，犚７＝０．２３８８） （３）
从式（３）可以看出，影响土壤碳磷比（犢）的主要植被因子是１０～２０ｃｍ地下生物量（犡２）、植被盖度（犡６）、植
５１第２３卷第２期 草业学报２０１４年
被高度（犡７），而０～１０ｃｍ地下生物量（犡１）、２０～３０ｃｍ地下生物量（犡３）、３０～４０ｃｍ地下生物量（犡４）、地上生物
量（犡５）等其他植被因子则对土壤碳磷比无明显影响。根据标准误差检验，该回归方程通过了犘＝０．０５水平的显
著性检验。表明影响青藏高原高寒草原生态系统土壤碳磷比的主要植被因子是１０～２０ｃｍ地下生物量、植被盖
度和植被高度，土壤碳磷比随着１０～２０ｃｍ地下生物量的减小和植被盖度与植被高度的增加而增加。同时也表
明，植被因子对土壤碳磷比的影响达到显著性水平（犘＜０．０５）。
２．３．４　土壤碳磷比与土壤物理因子的关系　基于逐步回归分析法，建立土壤碳磷比与０～１０ｃｍ 土壤容重
（犡１）、１０～２０ｃｍ土壤容重（犡２）、２０～３０ｃｍ土壤容重（犡３）、３０～４０ｃｍ土壤容重（犡４）、０～１０ｃｍ土壤含水量
（犡５）、１０～２０ｃｍ土壤含水量（犡６）、２０～３０ｃｍ土壤含水量（犡７）、３０～４０ｃｍ土壤含水量（犡８）等土壤物理因子的
数学模型：
犢＝－４．４４６４－１２１．１７７５犡１＋１２５．２７２９犡３－２．８９９６犡５＋３．８８１１犡６＋１．５４４８犡８
（犖＝５４，犚＝０．５７３８，犚１＝－０．４３７３，犚３＝０．４５０７，
犚５＝－０．３１９７，犚６＝０．３６８９，犚８＝０．２４６９） （４）
从式（４）可以看出，影响土壤碳磷比（犢）的主要土壤物理因子是０～１０ｃｍ土壤容重（犡１）、２０～３０ｃｍ土壤容
重（犡３）、０～１０ｃｍ土壤含水量（犡５）、１０～２０ｃｍ土壤含水量（犡６）、３０～４０ｃｍ土壤含水量（犡８），而１０～２０ｃｍ土
壤容重（犡２）、３０～４０ｃｍ土壤容重（犡４）、２０～３０ｃｍ土壤含水量（犡７）等其他土壤物理因子则对土壤碳磷比无明
显影响。同时从式（４）还可看出，土壤碳磷比与０～１０ｃｍ土壤容重、２０～３０ｃｍ土壤容重、０～１０ｃｍ土壤含水
量、１０～２０ｃｍ土壤含水量的偏相关系数均达到０．０１或０．０５水平的显著性差异，而与３０～４０ｃｍ土壤含水量的
偏相关系数未达到犘＝０．０５水平的显著性差异。根据标准误差检验，土壤碳磷比与土壤物理因子的关系方程通
过了犘＝０．０１水平的显著性检验。表明影响青藏高原高寒草原生态系统土壤碳磷比的主要土壤物理因子是０～
１０ｃｍ土壤容重、２０～３０ｃｍ土壤容重、０～１０ｃｍ土壤含水量、１０～２０ｃｍ土壤含水量、３０～４０ｃｍ土壤含水量。
其中０～１０ｃｍ土壤容重、２０～３０ｃｍ土壤容重、０～１０ｃｍ土壤含水量、１０～２０ｃｍ土壤含水量的影响尤为显著，
土壤碳磷比随着０～１０ｃｍ土壤容重、０～１０ｃｍ土壤含水量的减小和２０～３０ｃｍ土壤容重、１０～２０ｃｍ土壤含水
量、３０～４０ｃｍ土壤含水量的增加而显著增加。也表明土壤物理因子对土壤碳磷比的影响达到极显著水平（犘＜
０．０１）。
２．３．５　土壤碳磷比与土壤化学因子的关系　基于逐步回归分析法，建立土壤碳磷比与土壤ｐＨ（犡１）、土壤全氮
（犡２）、速效钾（犡３）、速效氮（犡４）、全钾（犡５）、有机质（犡６）、总有机碳（犡７）、总碳水化合物（犡８）、水解性碳（犡９）、水
溶性碳（犡１０）、活性碳（犡１１）、胡富总碳（犡１２）、ＨＣＯ３－（犡１３）等土壤化学因子的数学模型：
犢＝４３．０９５９＋０．０４２４犡２－０．５１６０犡３－７０．２２８８犡５－１９７．５９６１犡６－４６．２２５４犡７－８７５２９．８８１７犡８
＋１５０９３９．２９１８犡９－１８８．３８４７犡１０＋４２２．４９１１犡１３
（犖＝５４，犚＝０．８９０６，犚２＝０．２６５９，犚３＝－０．３４８４，犚５＝－０．２２０２，犚６＝－０．６４８８，
犚７＝－０．４１４５，犚８＝－０．２４４２，犚９＝０．２４４３，犚１０＝－０．５７２３，犚１３＝０．３３６４） （５）
从式（５）可以看出，影响土壤碳磷比（犢）的主要土壤化学因子是土壤全氮（犡２）、速效钾（犡３）、全钾（犡５）、有机
质（犡６）、总有机碳（犡７）、总碳水化合物（犡８）、水解性碳（犡９）、水溶性碳（犡１０）和 ＨＣＯ３－（犡１３），而土壤ｐＨ（犡１）、
速效氮（犡４）、活性碳（犡１１）、胡富总碳（犡１２）等其他土壤化学因子则对土壤碳磷比无明显影响。同时从式（５）还可
看出，土壤碳磷比与速效钾、有机质、总有机碳、水溶性碳、ＨＣＯ３－的偏相关系数均达到犘＝０．０５或０．０１水平的
显著性差异，而与土壤全氮、总碳水化合物、水解性碳的偏相关系数未达到犘＝０．０５水平的显著性差异。根据标
准误差检验，土壤碳磷比与土壤化学因子的关系方程通过了犘＝０．０１水平的显著性检验。表明，影响青藏高原
高寒草原生态系统土壤碳磷比的主要土壤化学因子是土壤全氮、速效钾、全钾、有机质、总有机碳、总碳水化合物、
水溶性碳、水解性碳和ＨＣＯ３－含量。其中：速效钾、有机质、总有机碳、水溶性碳、ＨＣＯ３－对土壤碳磷比的影响
尤为显著。土壤碳磷比随着速效钾、有机质、总有机碳、水溶性碳含量的减小和 ＨＣＯ３－含量的增大而显著增加。
也表明，土壤化学因子对土壤碳磷比的影响达到极显著水平（犘＜０．０１）。
６１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１４） Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．２
３　结论与讨论
土壤碳磷比（Ｃ／Ｐ）是有机质或其他成分中碳素与磷素总质量的比值，是土壤有机质组成和质量程度的一个
重要指标［２２］。土壤Ｃ／Ｐ主要受区域水热条件和成土作用特征的控制，由于气候、地貌、植被、母岩、年代、土壤动
物等土壤形成因子和人类活动的影响，土壤碳磷总量变化很大，使得土壤Ｃ／Ｐ的空间变异性较大。不同研究发
现美国爱荷华州、巴西、苏格兰、新西兰和印度土壤有机质的Ｃ／Ｐ分别为１１０．００、１６１．６７、８６．９２、５８．８０和６６．６７。
通常认为，土壤的物理结构、化学性质和厚度会对Ｃ／Ｐ产生一定影响，例如磷的有效性是由土壤有机质的分解速
率确定的，较低的Ｃ／Ｐ是磷有效性高的一个指标［２２］。
本研究结果表明，在水平方向上，土壤碳磷比呈现出西北高东南低的总体态势和斑块状交错分布的格局，土
壤碳磷比的高值区主要集中在藏北高原腹地和喜马拉雅北麓湖盆区，不同草地型和不同自然地带土壤碳磷比差
异显著；土壤剖面自上而下，不同草地型碳磷比可分为低－高－低－高型、低－高－低型、高－低－高－低型、高
－低－高型和由高到低型等５个类型。表土层（０～１０ｃｍ）土壤碳磷比与底土层（３０～４０ｃｍ）土壤碳磷比差异显
著。这一研究结果与青藏高原放牧高寒草甸土壤碳磷比低－高－低［２３］、东祁连山高寒嵩草草地土壤碳磷比高－
低－高型［７，２４］的研究结果一致。但是，青藏高原高寒草原生态系统土壤剖面自上而下碳磷比的分布类型较这些
土壤更为丰富。造成这一现象的原因可能与青藏高原独特的地貌结构和大气环流条件下所形成的多样化的植被
类型有关，也可能与环境因素影响青藏高原高寒草原生态系统土壤中有机质积累以及微生物活性有关。
本研究结果也表明，土壤碳磷比与植被盖度、植被高度、２０～３０ｃｍ土壤容重、１０～２０ｃｍ土壤含水量、３０～
４０ｃｍ土壤含水量、ＨＣＯ３－含量呈显著正相关关系，而与≥１０℃积温、年均相对湿度、１０～２０ｃｍ地下生物量、０～
１０ｃｍ土壤容重、０～１０ｃｍ土壤含水量、速效钾、有机质、总有机碳、水溶性碳含量呈显著负相关关系。这一研究
结果与呼伦贝尔草地植物群落碳磷比随经度梯度升高而显著增加［２５］，吉林长白山温带针阔混交林、广东鼎湖山
亚热带常绿阔叶林、云南西双版纳热带季雨林植物叶片的碳磷比与月平均气温呈负相关关系［２６］，黄土高原植物
叶片碳磷比与年均降水不相关［２７］，闽江河口不同河段湿地土壤碳磷比与土壤水分含量呈显著正相关的研究结果
相同，而与随着向赤道接近，森林叶碳磷比会增加［２８］、北京及周边地区植物叶碳磷比与海拔呈正相关、与气候因
子（年均温度／降水量／日照时数）呈正相关［２９３６］的研究结果相反，其原因尚不清楚，有待今后进一步深入研究。
表３　青藏高原高寒草原生态系统和其他地区土壤碳磷比值
犜犪犫犾犲狊３　犛狅犻犾犆／犘狅犳犪犾狆犻狀犲狊狋犲狆狆犲犲犮狅狊狔狊狋犲犿犻狀犙犻狀犵犺犪犻－犜犻犫犲狋犪狀犘犾犪狋犲犪狌犪狀犱狋犺犪狋狅犳狋狉犪狀狊犲犮狋狊犻狀狅狋犺犲狉犪狉犲犪
类型Ｔｙｐｅｓ Ｃ／Ｐ 文献Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ
东北农田ＦａｒｍｌａｎｄｉｎｎｏｒｔｈｅａｓｔＣｈｉｎａ ６９．５８ ［３０］
黑龙江省草甸草原 ＭｅａｄｏｗｓｔｅｐｐｅｉｎＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅ ５０．４１ ［３１］
闽江河口湿地 ＷｅｔｌａｎｄａｔｔｈｅＭｉｎｊｉａｎｇＲｉｖｅｒｅｓｔｕａｒｙ ６８．８３ ［３２］
苏北潮滩湿地ＴｉｄａｌｗｅｔｌａｎｄｉｎｎｏｒｔｈＪｉａｎｇｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅ １０．０６ ［３３］
滇东北荒草地 ＷｉｌｄｇｒａｓｓｌａｎｄｉｎｎｏｒｔｈｅａｓｔｏｆＹｕｎｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ １１．３５ ［３４］
温带针阔混交林Ｔｅｍｐｅｒａｔｅｍｉｘｅｄｆｏｒｅｓｔ １０５．３３ ［２６］
热带季雨林Ｔｒｏｐｉｃａｌｓｅａｓｏｎａｌｆｏｒｅｓｔ ５３．００ ［２６］
亚热带常绿阔叶林Ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌｅｖｅｒｇｒｅｅｎｂｒｏａｄｌｅａｖｅｄｆｏｒｅｓｔ １１３．１０ ［２６］
青海高寒草甸ＡｌｐｉｎｅｍｅａｄｏｗｉｎＱｉｎｇｈａｉＰｒｏｖｉｎｃｅ ４２．５３ ［３５］
青海封育芨芨草原Ｇｒａｓｓｌａｎｄｏｆ犃犮犺狀犪狋犺犲狉狌犿狊狆犾犲狀犱犲狀狊ｕｎｄｅｒｅｎｃｌｏｓｕｒｅｉｎＱｉｎｇｈａｉＰｒｏｖｉｎｃｅ ２３．３２ ［２７］
东祁连山高寒嵩草草地Ａｌｐｉｎｅｓｔｅｐｐｅｏｆ犓狅犫狉犲狊犻犪犵狉犪犿犻狀犻犳狅犾犻犪ｉｎｅａｓｔＱｉｌｉａｎＭｏｕｎｔａｉｎ ５０．３８ ［３６］
黄土高原天然长芒草草地Ｎａｔｕｒａｌｇｒａｓｓｌａｎｄｏｆ犛狋犻狆犪犫狌狀犵犲犪狀犪ｉｎＬｏｅｓｓＰｌａｔｅａｕ ５０３．５０ ［２４］
青藏高原高寒草原１９个草地型１９ｇｒａｓｓｌａｎｄｔｙｐｅｓｏｆａｌｐｉｎｅｓｔｅｐｐｅｉｎＱｉｎｇｈａｉ－ＴｉｂｅｔａｎＰｌａｔｅａｕ ３１．５５
青藏高原高寒草原４个自然地带４ｎａｔｕｒａｌｔｒａｎｓｅｃｔｓｏｆａｌｐｉｎｅｓｔｅｐｐｅｉｎＱｉｎｇｈａｉ－ＴｉｂｅｔａｎＰｌａｔｅａｕ ２８．１４
７１第２３卷第２期 草业学报２０１４年
　　本研究结果还表明（表３），青藏高原高寒草原生态系统１９个草地型Ｃ／Ｐ的平均值和４个自然地带Ｃ／Ｐ的平
均值高于苏北潮滩湿地、滇东北荒草地和青海封育芨芨草原，但低于青海高寒草甸、东祁连山高寒嵩草草地、黑龙
江省草甸草原、黄土高原天然长芒草草地、闽江河口湿地、东北农田温带针阔混交林、热带季雨林和亚热带常绿阔
叶林。表明，无论青藏高原高寒草原生态系统１９个草地型，还是４个自然地带Ｃ／Ｐ的平均值在我国各类生态系
统中处于较低水平。另据我们研究，青藏高原高寒草原生态系统土壤磷在我国各类生态系统中处于较低水平（未
报道）。说明，青藏高原高寒草原生态系统土壤虽然Ｃ／Ｐ和磷在我国各类生态系统中处于较低水平，但是磷的有
效性是较高的。也说明，虽然在青藏高原较为寒冷的气候条件下，土壤微生物的繁殖速度受到限制，但是微生物
在矿化土壤有机质中释放磷的潜力却较大。其原因尚不清楚，有待今后进一步深入研究。
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犛狅犻犾犆／犘犱犻狊狋狉犻犫狌狋犻狅狀犮犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊狅犳犪犾狆犻狀犲狊狋犲狆狆犲犲犮狅狊狔狊狋犲犿狊犻狀狋犺犲犙犻狀犺犪犻－犜犻犫犲狋犪狀犘犾犪狋犲犪狌
ＷＡＮＧＪｉａｎｌｉｎ１，ＺＨＯＮＧＺｈｉｍｉｎｇ２，ＷＡＮＧＺｈｏｎｇｈｏｎｇ１，ＹＵＣｈｅｎｇｑｕｎ２，ＳＨＥＮＺｈｅｎｘｉ２，
ＺＨＡＮＧＸｉａｎｚｈｏｕ２，ＨＵＸｉｎｇｘｉａｎｇ１，Ｄａｃｉｚｈｕｏｇａ１
（１．ＣｏｌｅｇｅｏｆＰｌａｎｔＳｃｉｅｎｃｅ，ＴｉｂｅｔＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅａｎｄＡｎｉｍａｌＨｕｓｂａｎｄｒｙ，Ｌｉｎｚｈｉ８６００００，Ｃｈｉｎａ；
２．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｇｒａｐｈｙＳｃｉｅｎｃｅｓａｎｄＮａｔｕｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓＲｅｓｅａｒｃｈ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆ
Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１０１，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：ＳｏｉｌＣ／ＰｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆａｌｐｉｎｅｓｔｅｐｐｅｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓｉｎｔｈｅＱｉｎｇｈａｉ－ＴｉｂｅｔａｎＰｌａｔｅａｕｗｅｒｅ
ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄｂａｓｅｄｏｎｄａｔａｍｅａｓｕｒｅｄａｔ６７ｓａｍｐｌｉｎｇｐｏｉｎｔｓ．１）ＴｈｅａｖｅｒａｇｅＣ／Ｐｗａｓ２４．４５ｗｉｔｈｖａｒｉａｎｃｅｓｏｆ
１．０５－１７７．６９Ｉｎａｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｄｉｒｅｃｔｉｏｎ．Ｉｔａｐｐｅａｒｅｄｈｉｇｈｅｒｉｎｔｈｅｎｏｒｔｈｗｅｓｔａｎｄｌｏｗｅｒｉｎｔｈｅｓｏｕｔｈｅａｓｔａｓａ
ｍａｃｒｏｃｏｓｍｔｅｎｄｅｎｃｙｗｉｔｈｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆａｓｔａｇｇｅｒｅｄｐａｔｔｅｒｎ．ＴｈｅｈｉｇｈｅｒＣ／Ｐｌｅｖｅｌｓａｐｐｅａｒｅｄ
ｍａｉｎｌｙｉｎｔｈｅｒｅｇｉｏｎｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄｉｎｔｈｅｈｉｎｔｅｒｌａｎｄｏｆｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎｐａｒｔｓｏｆｔｈｅＴｉｂｅｔａｎＰｌａｔｅａｕａｎｄｉｎｔｈｅｌａｋｅ
ｂａｓｉｎｒｅｇｉｏｎａｔｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎｆｏｏｔｏｆｔｈｅＨｉｍａｌａｙａｓ．ＴｈｅｒｅｗｅｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｏｆＣ／Ｐａｍｏｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ｇｒａｓｓｔｙｐｅｓａｎｄｎａｔｕｒａｌｔｒａｎｓｅｃｔｓ．２）ＴｈｅａｖｅｒａｇｅＣ／Ｐｒａｔｉｏａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｏｉｌｄｅｐｔｈｓ（０－１０ｃｍ，１０－２０ｃｍ，
２０－３０ｃｍａｎｄ３０－４０ｃｍ）ａｍｏｎｇ１９ｇｒａｓｓｌａｎｄｔｙｐｅｓｗｅｒｅ２６．１５，３３．５９，３０．３３ａｎｄ２２．７６，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｉｎａ
ｖｅｒｔｉｃａｌｄｉｒｅｃｔｉｏｎ，ｓｏｉｌｄｅｐｔｈｓｆｒｏｍａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｔｏｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ，ｃｏｕｌｄｂｅｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏ５ｔｙｐｅｓｏｆＣ／Ｐｄｉｓｔｒｉｂｕ
ｔｉｏｎｐａｔｔｅｒｎｓ（ｌｏｗｈｉｇｈｌｏｗｈｉｇｈ，ｌｏｗｈｉｇｈｌｏｗ，ｈｉｇｈｌｏｗｈｉｇｈｌｏｗ，ｈｉｇｈｌｏｗｈｉｇｈ，ａｎｄｈｉｇｈｌｏｗ）ａｍｏｎｇｄｉｆ
ｆｅｒｅｎｔｇｒａｓｓｔｙｐｅｓ．３）Ｃ／Ｐｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙｃｏｒｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒａｇｅ，ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｈｅｉｇｈｔ，
ａｎｄｓｏｉｌｂｕｌｋｄｅｎｓｉｔｙａｔｄｅｐｔｈｓｆｒｏｍ２０ｔｏ３０ｃｍ，ｓｏｉｌｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔａｔｄｅｐｔｈｓｆｒｏｍ１０ｔｏ２０ｃｍ，ａｎｄａｔｄｅｐｔｈｓ
ｆｒｏｍ３０ｔｏ４０ｃｍａｎｄｗｉｔｈｓｏｉｌｃｏｎｔｅｎｔｏｆＨＣＯ３－．ＴｈｅＣ／Ｐｒａｔｉｏｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｃｏｒｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈ≥１０℃ａｃ
ｃｕｍｕｌａｔｅｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｎｄｗｉｔｈｔｈｅａｖｅｒａｇｅａｎｎｕａｌｒｅｌａｔｉｖｅｈｕｍｉｄｉｔｙ，ｔｈｅｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓａｔｓｏｉｌｄｅｐｔｈｓ
ｆｒｏｍ１０ｔｏ２０ｃｍ，ｓｏｉｌｂｕｌｋｄｅｎｓｉｔｙａｔｄｅｐｔｈｓｆｒｏｍ０ｔｏ１０ｃｍ，ｓｏｉｌｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔａｔｄｅｐｔｈｓｆｒｏｍ０ｔｏ１０ｃｍ．Ｉｔ
ｗａｓｎｅｇａｔｉｖｅｌｙｃｏｒｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈｓｏｉｌｃｏｎｔｅｎｔｏｆａｖａｉｌａｂｌｅＫ，ｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒ，ｔｏｔａｌｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎａｎｄｈｙｄｒｏｌｙｓ
ａｂｌｅｃａｒｂｏｎ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：Ｑｉｎｇｈａｉ－ＴｉｂｅｔａｎＰｌａｔｅａｕ；ａｌｐｉｎｅｇｒａｓｓｌａｎｄ；ｓｏｉｌ；Ｃ／Ｐ；ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ
９１第２３卷第２期 草业学报２０１４年