全 文 ：第 4 卷
V o l
.
4 N o
草 地 学 报
A C T A A G R E ST IA S IN CA
1 99 6 年
1 99 6
内蒙古羊草草原均腐土营养元素的生物积累
黄德华 王艳芬 陈佐忠
(中国科学院植物研究所 中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站 , 北京 10 00 93)
摘要 : 本文研究了内蒙古锡林河流域暗厚简育干 润均腐土 (JZ 、4 、 5 )氮 、磷 、钾 、硫 、铁等不同营
养元素的生物积累 。 结果表明 :植物地上部生物积累的特点为 :氮素积累量高达 3 . 43 克 ·米 一 2 , 钾
素为 2 . 9 16 克 ·米 一 2 。 不同植物在生物积累中的作用 , 除受元素含量高低的影响外 , 还取决于该植
物的生物量 。 生长在暗厚简育干润均腐土 上的羊草 , 由于 生物量高 , 所以在生物积累中所占例亦
最高 , 一般都高 于 50 % 。 植物地下部的生物积累亦属氮素最高 , 可达 16 . 53 克 ·米 一 2 。 地下部生物
量沿剖面分布为上大下小呈 “ T ”字型 , 其营养元素的生物积累在上部土层高于下部土层 。 土壤对
五种营养元素生物积累的顺序为 : N > K > S > Fe > P 。 在地上部和地下部的分配中除钾素外 , 其余
四种元素在地下部的生物积累都占绝大部分 , 这一特点的存在 , 为保持土壤肥力和草原的持续利
用起着重要作用 。 为维持草原生态系统营养元素的平衡 , 应对放牧地 、割草地补充相应数量的氮 、
磷 、钾等营养元素 。
关镶词 : 生物积累 ; 营养元素 ; 温带草原 , 均腐土
1 前言
营养元素的生物积累主要是植物对营养元素的积累 , 是土壤肥力形成的重要过程 。 研究
土壤肥力的变化 、土壤生态系统营养元素的平衡 , 首先必需研 究土壤营养元素生物积累的过
程。 均腐土 (Iso hu m iso l) 是我国重要 的草原土壤 , 是营养元素丰富和土壤肥力较高的土壤类
型 。 在自然条件下 , 研究土壤对营养元素生物积累的特点与过程 , 对于该土壤营养元素平衡的
估算与合理利用都具有重要意义 。 本课题自 19 7 9 年起在中国科学院内蒙古草原生态系统定
位研究站进行 , 对该地区羊草小禾草杂类草草原发育的均腐土营养元素的生物积累进行系统
研究 。
2 材料与方法
2
.
1 自然概况
羊草草原在 内蒙古高原的东南部 锡林河以北为蒙古构造剥蚀高原的一部分 , 丘陵与平
原相间分布 , 以南为大面积玄武岩台地 , 温带半干旱气候的特征 , 年均气温 一 0 . 4℃ , 1 月和 7
月平均气温为 一 23 ℃ 和 17 . 9℃ , 年降水量 3 2 2 . 8 毫米 。 海拔在 1 0 0 0 米以上 。 (陈佐 忠 ,
19 8 8 )
。
2
.
2 土攘特征的观浏
典型剖面采自伊和都贵东北两公里的低丘中部 , 海拔 1 240 米 。 其剖面特征如下 : 0 一 4 厘
米(A l) : 暗灰色 , 砂壤 , 粒状结构 , 疏 松 , 含大量植物残体与根 , 无 H CI 反应 , p H 7 . 9 , 有机质
4
.
42 %
。
4 一 16 厘米 (人 ) : 暗灰色 , 砂壤 , 粒与块状结构 , 较松 , 根系密集 , 羊草地下茎与根交织
成网 , 有少量动物孔穴 , 无 HCI 反应 , p H 7 . 4 , 有机质 3 . 13 % 。 16 一 47 厘米 (凡 ) : 灰色 , 砂壤 ,
草 地 学 报 19 96 年
块状结构 , 较紧 , 根系少 , 无 HCI 反应 , pH 7 . 4 , 有机质 1 . 98 % 。 47 一 80 厘米 (AB ) : 淡灰色
, 砂
壤 , 块状结构 , 紧密 , 根系极少 , 无 H cl 反应 , pH 7 . 8 , 有机质 1 . 28 % 。 80 一 1 10 厘米 (B) : 灰黄
色 , 块状结构 , 较强 H a 反应 , p H 8 . 0 , 有机质 1 . 27 % 。 从上述剖面描述和部分测定结果可以
看出 , 该土壤具有均腐土的性质和形态特征 , 有机质含量高于 4 % , 腐殖质层较厚 , 没有十分明
显的 B 层等(中科院南京土壤所 , 19 95 )。
2
.
3 植被特征
该土壤形成于羊草小禾草草原 , 以根茎禾草羊草群落为主体 , 杂类草占一定 比例 。 按其重
要值 , 依次为羊草(无卿阴 u s c人in e s i、 ) . 寸草苔 (。rex J u r iu su la )、大针茅 (s ts加 g ra n j is )、冰草
(A g ro Py r o n 。r is ta t u m )
、麻花头 (Se r ra tu la : e n ta u ro id es )、扁蓓豆 (M七liss itu 、 r u th e n ica )等 。 地
上部生物量为 17 5 . 84 克 ·米 一 “ , 其中禾本科占 68 . 52 % , 菊科占 8 . 46 % , 百合科 占 9 . 28 % , 莎
草科占 5 . 37 % , 豆科占 1 . 91 % 。 草丛总盖度 50 % 左右 , 平均高度 30 厘米左右 。 地下部生物
量 1 4 9 2 . 8 0 克 · 米 一 2 , 其中 0 一 5 一 1 0 一 2 0 一 3 0 一 4 0 一 5 0 一 7 0 一 1 0 0 厘米分别占总重量的 2 6 . 5 7
一 2 0 . 0 4 一 2 0 . 17 一 9 . 5 3 一 6 . 5 3 一 4 . 5 8 一 7 . 0 4 一 5 . 5 4 % 。 r 值(地下部/地上部 )为 8 . 4 9 。
2
.
4 研 究方法
2
.
4
.
1 地上生物量测定 , 采用 1 0 x IO0 c m 样方 , 重复三次 , 齐地面割草 , 样品采集后按羊草 、
大针茅 、禾本科 、莎草科 、菊科、百合科 、豆科和其余各科分别装袋 , 冲去杂物后 , 在鼓风干燥箱
中在 6 5℃ 下烘干 , 称重后 , 测得各类植物地上生物量 。
2
.
4
.
2 地下部生物量指土层内 , 包括根颈 、根茎 、块根等在 内的根系部分。 采用壕 沟法测定 ,
在地下生物量测量样方中 , 清除地表凋落物后 , 挖取面积 为 25 x 25 cm , 深度为 10 0 c m 的土柱 ,
按 0 一 5 一 1 0 一 2 0 一 3 0 一 4 0 一 5 0 一 7 0 一 loo em 分层取样 , 重复三次 , 用 o . sm m 土壤筛冲洗后 ,
将根颈 、新根 、活根 、死根分开 , 在 65 ℃下鼓风干燥 、称重后 , 总和即为地下生物量。
2
.
4
.
3 地上生物量称重后 , 按不同植物分别粉碎。 地下生物量称重后 , 按不同层次 , 将根颈 、
新根 、活根 、死根分别粉碎 , 样品烘干后进行化学分析 。 样品测定 : 氮素用凯氏法 、磷和铁 用比
色法 、钾用火焰光度法 、硫用重量法 , 用于灰化法测定灰分 。
2
.
4
.
4 生物物积累的研究包括植物地上部和地下部积累的数值 , 是由生物量与营养元素含量
相乘获得 。
3 结果与分析
3
.
1 营养元素的含量
3
.
1
.
1 分析表 1的资料可以看出 , 不同植物地上部的含氮量变化于 1 . 67 一 2 . 59 % , 其中豆科
植物含氮量最高 , 是禾本科的 1 . 54 倍。 含磷量变化于 0 . 086 一 0 . 248 % 之 间 , 其中百合科含磷
量较高 , 是禾本科的 1 . 82 倍。 含钾量仍以百合科植物最高 , 达到 2 . 969 % , 是禾本科的 2 . 28
倍 。 百合科和菊科植物硫的含量较高 , 禾本科 、豆科较低 , 莎草科最低 , 其中百合科植物含硫量
是莎草科的 3 . 8 倍 。
3
.
1
.
2 植物地下部生物量营养元素含量有所变化 , 但不同层次间变化较小。 从表 2 的资料可
以看出这一特点 。 植物地下部生物量中含氮量变化于 0 . 64 一 1 . 8 % 之间 , 死根 中的最高值可
达 1 . 8 % , 若以平均值比较 , 死根中含氮量最高 , 其次为新生根和根颈 , 而活根的含氮量最低 ,
仅为 0 . 6 4 % 。 地下部含磷量变化于 0 . 045 一 0 . 12 7 % , 其中新生根含量最高可达 0 . 127 % , 是
根颈的 1 . 8 倍 , 死根的 2 . 0 倍 、活根的 2 . 1 倍 。 含钾量变化于 0 . 062 一 0 . 897 % 之间 , 其中新生
第 4 期 黄德华等 : 内蒙古羊草草原均腐土营养元素的生物积累 2 3 3
表 1 不同植物地上部营养元素含t (干物三% )
T ab
·
1 T h e con
te n t o f n u ‘ri tiv e e lem
e n ts of diffe re n t sPe
e ies a n d fa m ilies of a妙e g了o u n d bio m a s (D M % )
植物名
SPec ies an d fam ilies
Fe
灰分
As h
羊草
L匀明 u s ch in es i
大针茅
S t泛加 g r a n d is
禾本科
G r a m in m e
莎草科
伪加傀‘印 ‘
菊科
肠 m 加 sit a e
百合科
L ilia c ea e
豆科
L塔u m in o 叙e
其余各科
O th er fa m ilies
8 6 0
.
1 4 3 1
.
5 09 0
.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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2
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27 1
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0 1 0
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.
0 0 6 1 7
.
99 8
表 2 地下部不同层次生物t 营养元素含t (干物重 % )
T ab
.
2 T he Co
n t e n t o f ro
t n u t r i t iv e e le m e n t s o f d iffe r e n t d e p thS
o f b e lo雌rou n d b iom as ( D M % )
土层 (厘米 )
De p
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e m )
F e
灰分
As h
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R
J.17内、‘且20 . 9 5 0 . 07 0 0 . 2 05 0 . 8 4 2 6 . 93 6
0
.
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.
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0
.
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6
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0
.
5 3 5 1 2
.
965
乙n, 1.4
J马J.l通1
:
nU
5 一 1 0
10 一 20
2 0 一 30
30 一 4 0
4 0 一 50
5 0 一 7 0
7 0 一 100
新根
N e w r 0 0 t
根颈
C ro w n
活根
L iv i n g ro
t ( L )
死根
De
ad ro
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活根 ( L )
死根 ( D )
活根 ( L )
死根 ( D )
活根 ( L )
死根 ( D )
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死根 ( D )
活根 (L )
死根 (D )
活根 ( L )
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活根 ( L )
死根 (D )
0
.
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0
.
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.
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0
.
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0
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.
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1 1 4
0
.
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.
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.
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.
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0
.
1 9 1
0
.
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0
.
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.
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1 99
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0
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2 19
0
.
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0
.
1 6 2
0
.
087
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.
1 9 3
0
.
0 3 6
0 1 1 5
0
.
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1 3 9
0
.
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0
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1 6 3
0
.
2 69
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1 4 1
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1 9 1
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.
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.
1 4 3
8
.
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4
.
9 5 4
6
.
5 94
4
.
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6
.
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4
.
374
6
.
2 4 8
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.
1 7 5
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.
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.
6 5 0
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.
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.
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草 地 学 报 1 996 年
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.
19 8
1
.
13 0
.
0 6 0 0
.
0 95 0
.
0 7 1 0
.
2 35
图 1 均腐土营养元素生物积累
F ig
.
1 T he biom
a s a e eu m u la tio n of n u tri tiv e e le m en ts in iso hu m iso l
根含量最高可达 0 . 897 % , 是根颈的 4 . 4 倍 、活根的 7 . 7 倍 、死根的 9 . 1 倍 , 上述结果与户菊义
次(19 6 2) 的研究结果一致。 植物地下部生物量 中全硫的含量变化于 0 . 036 一 0 . 842 % 其中根
颈最高达 0 . 8 4 2 % , 是新生根的 1 1 . 7 倍 、活根的 4 . 6 倍 、死根的 4 . 1 倍 。 含铁量变化于 0 . 09 一
0
.
5 3 5 %
, 死根中的最高值可达 0 . 5 35 % , 新生根和根颈次之 , 活根中铁素含量最低。
3
.
1
.
3 植物地下部生物量中氮 、磷 、钾 的含量均低于地上部。 但硫 、铁含量则相反 , 均高于地
第 4 期 黄德华等 : 内蒙古羊草草原均腐土营养元素的生物积累
上部 , 其中铁的含量高于地上部 30 倍 。 羊草草原植被特征及其元素含量的特点 , 决定了均腐
土营养元素生物积累的特点。
3
.
2 营养元素的生物积 累
表 3 和图 1 表明均腐土营养元素生物积累的特点 。
3
.
2
.
1 地上部五种营养元素总积累值的顺序为 : N > K > S > P > Fe 。 但在不同植物中 , 上述
顺序略有变化 , 其中禾本科植物中磷的积累量略大于硫 , 百合科植物中钾的积累量明显高于氮
素。 结果表明 , 不同植物对营养元素生物积累的能力各异。
3
.
2
.
2 就同一元素而言 , 不同植物在元素的生物量积累中所起的作用差别较大 , 如氮素 , 积累
量的 6 2 . 6 8 % 是 由禾本科植物提供的 , 莎草科 、菊科和 百合科分别占 4 . % % 、 10 . 20 % 和
1 1
.
08 %
。 磷 、钾 、硫等元素 , 禾本科植物的积累比例分别为 62 . 0 7 、 5 6 . 89 和 54 . 61 % , 而豆科
植物所占的比例仅为 1 . 53 、 1 . 30 和 1 . 37 % 。
, 均址 “。 . ” (‘ ,m 之)
11阅) 2叨 30 暇旧
1
.叫|妊|以叮月盆撤|
(-u)士-Pn谁d侧毖
图 2 地下生物t
的剖面分布
Fig
.
2 T he v e rt ie a l
d is t ri bu t io n o n
b i
omas
o f be fo w g ro
u n d
3
.
2
.
3 地下部五种元素生物积累总量顺序为 : N > K > Fe > P > So
其中地下部根颈 , 生物积累量的顺序为 : N > S > K > Fe > P , 新生根的
顺序为 : N > K > Fe > P > S , 活根的顺序为 : N > S > Fe > K > P , 死根
顺序为 : N > Fe > S > K > P 。
3
.
2
.
4 除新生根外 , 根颈 、活根和死根生物量积累的总量 , 均表现为
氮素最高 , 磷素最低 , 硫 、铁 、钾等营养元素居中的特点 。 钾素在新生
根中的积累顺序位于氮素之后 。 新生根 中钾素含量远远高于活根 、
死根和根颈 , 其含量是活根的 7 . 7 倍 、死根的 9 . 1 倍 、根颈的 4 . 4 倍 。
钾素在新生根中生物的积累顺序居第二位。 可见元素含量的高低 ,
在地下部生物积累中所起的作用是不可忽视的。
3
.
2
.
5 在O一 1 0 0厘米的不同土层中 , 由于地下部生物量沿剖面分布
呈现 “T’,字形 , (黄德华等 , 1 9 8 8) 如图 2 所示 , 总的趋势为土层上部的
生物量高于下层 。 在 0 一 3 0 厘米土层中地下生物量为 113 9 . 20 克 ·
米 一 “ , 占地下部总生物量的 76 . 3 % , 而 30 一 10 0 厘米的地下生物量仅
占 2 3 . 7 % 。 即百分之七十以上的生物量分布在 30 厘米以上的土层
中 , 而 3 0 厘米以下尚不足 3 0 % 。 因此 , 地下部不同土层中营养元素
在生物积累中所起的作 用各异 。 0 一 5 厘米地下生物量中氮素的积
累量为 5 . 8 2 克 ·米 一 “ , 占地下部生物量积累总量的 35 . 2 % , 5 一 30 厘米为 6 . 81 克 ·米 一 2 , 占总
量的 41 . 2 % , 即 0 一 3 0 厘米地下生物量积累量所占比例为 76 . 4 % , 而 30 一 10 0 厘米所积累的
比例仅为 2 3 . 6 % 。 0 一 3 0 厘米地下生物量中磷的积累量为 0 . 7 45 克 ·米 一 “ , 占地下部积累总量
的 7 6 . 6 % 。 钾的积累量为 1 . 624 克 ·米 一 2 , 占积累总量的 82 . 1 % , 硫为 3 . 21 7 克 ·米 一 2 , 占积累
总量 85 . 5 % 。 铁 3 . 070 克 ·米 一 2 , 占积累总量 82 . 3 % 。
3
.
2
.
6 综上所述 , 氮 、 磷 、 钾 、 硫 、 铁五种元素 70 % 以上的积累量分布在 O一 30 厘米的土层
中 , 而 3 0 一 1 0 0 厘米土层中 , 所占比例尚不足 3 0 % 。 可见 , 在不同土层 中元素含量的变化不
大 。 不同土层生物量在元素积累中所起的作用 , 主要取决于生物量 的大小。 地 下生物量沿剖
面的分布均为上大下小 , 元素在生物积累中所起的作用均表现多为上部土层高于下部土层
(见图 3 ) 。
2 36 草 地 学 报 19 9 6 年
表 3 羊草草原均腐土营养元素生物t 积累(以 m Z )
T a b
.
3 T h e b iom as
a ee u m u ia tion
o f n u tiri tion
a l ele m e n ts in Iso h u m isol
s in E勺扭u : ch in es 滋5 ste Ppe
项 目
Item s
G r a m in ea e
Fe
灰分
As h
禾本科
莎草科
菊 科
豆 科
百合科
2
.
1 5
0
.
1 7
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无硬茗u m in osa e
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0
.
04 1
0
.
2 0
1
.
6 59
0
.
11 7
0
.
29 4
0
.
0 38
0
.
4 85
0
.
03 23
0
.
16 0
0
.
00 8
0
.
03 7
0
.
00 4
0
.
00 53
0
.
03 1
0
.
0 09
0
.
0 02
0
.
0 0 1
0
.
0 0 1
0
.
0 0 1
0
.
0 0 1
6
.
97 4
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.
59 6
1
.
3 50
0
.
2 37
2
.
04 5
2
.
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3
.
4 3 0
.
2 6 1 2
.
9 1 6 0
.
29 3 0
.
0 15 12
.
8 55
0
.
56 0
.
0 4 1 0
.
1 2 0 0
.
4 9 2 0
.
1 0 4 4
.
0 5 1
0
.
07
1
.
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4
.
1 8
0
.
03
1
.
05
1 6 1
0
.
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1
.
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.
7 1
0
.
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.
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.
2 8
0
.
5 4
0
.
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.
2 9
0
.
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0
.
0 86
0
.
1 7 6
0
.
00 4
0
.
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0
.
0 93
0
.
0 03
0
.
0 83
0
.
0 7 0
0
.
0 02
0
.
0 38
0
.
04 5
0
.
0 0 1
0
.
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0
.
03 1
0
.
0 0 2
0
.
0 1 1
0
.
02 5
0
.
00 2
0
.
02 7
0
.
04 9
0
.
00 1
0
.
0 2 0
0
.
0 3 9
0
.
0 65
0
.
1 69
0
.
3 1 3
0
.
0 2 6
0
.
2 4 2
0
.
1 8 7
0
.
02 2
0
.
18 0
0
.
14 7
0
.
0 17
0
.
07 0
0
.
06 6
0
.
00 9
0
.
04 9
0
.
04 0
0
.
0 1 4
0
.
0 1 9
0
.
0 29
0
.
0 1 6
0
.
0 33
0
.
0 50
0
.
0 06
0
.
030
0
.
059
0
.
0 0 5
0
.
39 8
1
.
36 0
0
.
0 0 2
0
.
2 0 4
0
.
2 5 4
0
.
00 2
0
.
0 9 2
0 1 74
0
.
0 02
0
.
0 87
0
.
0 4 5
0
.
0 0 1
0
.
1 02
0
.
1 67
0
.
0 0 1
0 04 5
0
.
03 8
0
.
00 1
0
.
06 1
0
,
0 57
0
.
00 1
0
.
0 50
0
.
0 2 0
0
.
0 1 6
0
.
26 8
1
.
1 89
0
.
0 06
0
.
1 88
0
.
4 4 Q
0
.
00 5
0
.
2 1 4
0
.
32 1
0
.
00 4
0
.
1 1 0
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.
196
0
‘
00 2
0
.
04 8
0
.
0 86
0
.
0 0 4
0
.
0 22
0
.
0 65
0
.
0 0 4
0
.
0 36
0
.
1 58
0
.
00 1
0
.
04 9
0
.
1 85
0
.
356
7
.
264
28
.
8 1 3
0
.
1 4 2
8
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4 1 0
1 1
.
886
0
.
1 19
7
.
6 0 9
9
.
569
0
.
0 95
3
.
1 07
4
.
900
0
.
0 4 7
1
.
86 9
3
.
35 9
0
.
0 7 9
0
.
862
2
.
50 7
0
.
08 7
1
.
74 1
4
.
53 5
0
.
0 32
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.
82 4
5
.
9 85
01R0
:
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00,‘⋯八Un
7
.
1170
:
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114‘U11曰70
:
月、4
其余各科 Ot h e r fa m ili es
地上积累量
B io r n a s a e e u m u la t o n
of a比v e g ro u n d
0 一 5
根颈 C ro wn
新根 N e w ro t ( N )
活根 Li vi ng ro t (L)
死根 De a d 、t ( D )
5一 10 新根 ( N )
活根 ( L )
死根 ( D )
1 0 一 2 0 新根 ( N )
活根 (L)
死根 ( D )
2 0 一 3 0 新根 ( N )
活根 ( IJ )
死根 ( D )
4 0 一 50 新根 ( N )
活根 (L)
死根 ( D )
4 0 一 50 新根 ( N )
活根 ( L )
死根 ( D )
50 一 7 0 新根 ( N )
活根 ( L )
死根 ( D )
7 0 一 1 00 新根 ( N )
活根 ( L )
死根 ( D )
地下积累量 Bi oa c u m u -
la ton of
u n d e r g r o u n d
总积累量 To tal
0
.
2 7
0
.
8 5
1 6
.
53 0
.
9 7 2 1
.
97 8 1 09
.
2 4 8
19
.
96 2 33 4
.
894
3
.
7 30
3
.
4 75 12 2
.
103
第 4 期 黄德华等 : 内蒙古羊草草原均腐土营养元素的生物积累
元 t 生物积 爪 ‘. e~
u坛r助 o f elm en ts (g/ m 之)八户八叮后右p。n￡“侧
图 3 植物地下部营养元素生物t 积累
F ig
.
3 T he b io m a s a e e u m u la t ion
o f
som
e n u tri t iv e e le m e n t s of be lo w g ro u n d
一户-训e舒盏
吧un己.3三之甲
图 4 均腐土营养元素
生物积累的比较
Fig
.
4 T h e com
p a ri s io n
o f bio r n a s a e e u m u la tio n
a m o n g d iffe r e n t n u tr it iv e
e le m en ts in ish u m iso ls
3
.
2
.
7 植物对不同元素总积累量 , 表现如下顺序 : N > K > S
> Fe > P (见图 4 ) 。 氮的积累量高达 19 . % 克 · 米 一 “ , 是钾的 4
倍 。 在积累中 , 地上与地下部所起的作用差异明显 , 地下部元
素的生物积累均占绝大 多数 。 如氮素生物 总积累量为 19 . %
克 ·米 一 “, 其中地上部仅 占 17 . 18 % , 铁所占比例更低 , 总量为
3
.
74 5 克 ·米 一 2 , 其中地上部分仅占 6 . 4 0 % 。 上述特点与农作
物的生物积累特点很不相同 (黄德华等 , 1 9 8 2 ) 。 在主要由多年
生草本植物构成的草原上 , 上述关系仅反 映特定条件下的情
况 。 因为在不同年份地上部生物量的差别很大 , 其积累是一年
吸收的积累量 , 而地下部则有所不同 , 年度间虽有变化 , 但总量
则属多年积累的结果 , (陈佐忠等 , 19 88 ) 。
4 结论
本文就形成于羊草草原的均腐土的营养元素生物积累问
题进行分析 , 所得初步结论 :
4
.
1 在地上部五种元素的生物量积累中 , 植物年积 累最高量
是氮素 , 达到每平方米 3 . 43 克 , 其次是钾素为 2 . 916 克 , 铁素
仅 0 . 01 5 克 , 是氮素的 0 . 4 % 。 不同植物积累量的顺序各异 ,
除百合科外 , 禾本科 、莎草科 、菊科 、豆科植物积累量最高的是氮 , 其次是钾 。 上述结果与大针
茅草原下发育的均腐土相同 ( 陈佐忠等 , 19 85) , 而与淋溶土则有极 明显的区别 (黄德华等 ,
1 9 8 2 )
。
4
.
2 对同一元素而言 , 不同植物在积累中所起的作用各异 , 由于禾本科植物生物量较高 , 所以
在生物量积累中所占的比例最高 , 一般高于 50 %
4
.
3 在地下部五种元素的生物量积累中 , 积累量最高的是氮素 , 每平方米达 16 . 53 克 , 其次是
硫 、铁 、钾 、磷等元素 , 其中铁素具有重要地位 , 地下部生物量中铁的含量几乎是地上部的 30 倍
23 8 草 地 学 报 19 96 年
或者更高 。 由于不同土层间元素含量变化不大 , 不同土层间元素的生物积累主要取决于生物
量的大小 。 由于地下部生物量沿剖面分布基本上为上大下小呈“T’’字型 , 所以 , 植物地下部元
素的生物积累同样表现为上部土层高于下部这一特点 。
4
.
4 均腐土对五种营养元素生物量积累的顺序为 : N > K > S > Fe > P 。 而地上和地下部的分
配中除钾素外 , 其余四种元素在地下部的积累占绝大部分 , 如氮占 82 . 8 % 、磷占 78 . 8 % 、硫占
9 2
.
8 %
、铁占 9 9 . 6 % , 由于这种特点对于保持土壤肥力和草原的持续利用起着重要作用 (陈佐
忠等 , 19 8 8 ;冯雨峰等 , 1 9 9 0 ;郭继勋等 , 19 9 4 ; 傅林谦等 , 1 9 9 4 )。
4
.
5 研究自然条件下生物量对营养元素积累的状况 , 有助于割草或放牧条件下营养元素平衡
的研究 。 按每公顷每年收割 1 7 58 . 4 公斤计算 , 则意味着每年从每公顷运走 34 . 3 公斤纯氮 ,
2
.
6 1 公斤纯磷和 29 . 16 公斤纯钾 , 即相当于每 1 0 公斤牧草转移 1 . 95 公斤纯氮 、 0 . 巧 公斤纯
磷和 1 . “ 公斤纯钾 。 为维持该草原生态系统营养元素的平衡 , 则必需补充相应数量的氮 、磷 、
钾 , 否则将造成草原植物营养元素的亏缺 。 所以 , 无论割草地或放牧地 , 为维持草原营养元素
的平衡 , 保持草原土壤较高的生产力 , 使之持续利用 , 进行人工施肥 , 补充营养元素 , 是十分重
要的(傅林谦等 , 1 9 9 4 )。
参 考 文 献
1 陈佐忠 , 1 98 8 , 锡林河流域地形与气候概况 , 草原生态系统研究 , 第 3 集 , 北京 , 科学出版社 , 13 一 2
2 中科院南京土壤所土壤系统分类课题组 , 中国土壤系统分类课题研究协作组著 , 1 9 9 5 , 中国土壤系统分类
(修订方案) , 北京 , 中国农业科技出版社
3 户劝义次 、山田登等编 , 19 62 , 作物的生理生态 , 北京 , 科学出版社 , P 一 15 8
4 黄德华 、陈佐忠 、张鸿芳 , 1 9 8 8 , 贝加尔针茅 、克氏针茅 、线叶菊草原地下生物量的比较研究 , 草原生态系统
研究 , 第 2 集 , 北京 , 科学出版社 , 1 22 一 13 1
5 黄德华 、陈佐忠 、张鸿芳 , 1 982 , 北京地区耕地碳酸盐褐土上不同农作物氮及灰分元素生物循环的比较研
究 , 植物生态学与地植物学丛刊 , 6 (2 ) : 12 0 一 13 0
6 陈佐忠 、黄德华 、张鸿芳 , 19 8 , 内蒙古锡林河流域羊草草原与大针茅草原地下生物量与降水量关系模型探
讨 , 草原生态系统研究 , 第 2 集 , 北京 , 科学出版社 , 20 一 25
7 陈佐忠 、黄德华 , 19 85 , 内蒙古锡林河流域栗钙土形成的植被条件与栗钙土形成过程的初步研究 , 地理科
学 , 5 (4 ) : 1 1 0 一 1 14
8 陈佐忠 、黄德华 , 19 8 , 内蒙古锡林河流域羊草草原与大针茅草原地下部分生产力和周转值的测定 , 草原生
态系统研究 , 第 2 集 , 北京 , 科学出版社 , 13 2 一 138
9 冯雨峰 、布彩霞 , 19 90 , 荒漠草原植物一土壤氮素分配及其季节动态 , 中国草地 , 2 : 34 一 37
1 0 郭继勋 、仲伟彦 , 19 9 4 , 羊草草原植物一土壤之间主要营养元素动态的研究 , 植物生态学报 , l8( 1) : 17 一 2
1 傅林谦 、祝廷成 , 1 99 4 , 磷在羊草草地植物一土壤中积累 、分布及转移规律 , 植物生态学报 , 18 (3 ) : 290 一 2%
第 4 期 黄德华等 : 内蒙古羊草草原均腐土营养元素的生物积累 2 39
B io a CCUm U I8 tio n o f D iffe 代l t N U tr itiV e E lem en tS o f
L ey m u s ehin es is S tePPe in Iso hum i
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> S > Fe > P
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K ey w o r d s
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B io a e e u m ula tio n ; N u tr itive e le m e n t ; T em pe r a t r e s t e pPe
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