全 文 ：广 西 植 物 Guihaia　Jul．２０１４,３４(４):４６７－４７２　　　　　　　　　　 http://journal．gxzw．gxib．cn　
DOI:１０．３９６９/j．issn．１０００Ｇ３１４２．２０１４．０４．００７
李恩宇,何贵永．青藏高原高寒草甸不同季节土壤理化性质及酶活性对施肥处理的响应[J]．广西植物,２０１４,３４(４):４６７－４７２
LiEY,HeGY．TibetanPlateaualpinemeadowsoilpropertiesandenzymeactivityinresponsetofertilizationgradientsindiferentseasons[J]．Guihaia,
２０１４,３４(４):４６７－４７２
青藏高原高寒草甸不同季节土壤理化
性质及酶活性对施肥处理的响应
李恩宇１,何贵永２∗
(１．广东省建科建筑设计院,广州５１００００;２．兰州大学 草地与农业生态系统国家重点实验室,兰州７３００００)
摘　要:分析了青藏高原东缘高寒草甸不同施肥处理对土壤全量养分、速效养分、pH、含水量、有机碳和土壤
脲酶活性的影响,以揭示高寒草甸土壤养分和酶活性对施肥的响应.结果表明:(１)随施肥量的增加,土壤pH
明显趋于降低,施肥引起高寒草甸土壤酸化;全磷、速效磷均显著增大;(２)土壤全氮、有机碳和脲酶活性随施
肥量增加呈单峰曲线变化,在施肥量为３０或６０g􀅰mＧ２时最高,施肥量增加到９０g􀅰mＧ２时土壤资源逐渐降低;
(３)季节变化对土壤养分也有一定的影响,全氮和全磷含量均于９月份较高,而速效氮含量一般于９月份较
低,而速效磷含量５月份较低;(４)施肥对土壤养分的影响并不是简单的线性正相关关系,３０~６０g􀅰mＧ２施肥
量可作为高寒草甸最佳施肥水平.施肥处理下土壤有机碳和脲酶活性可作为衡量土壤肥力和土壤质量变化
的重要指标.高施肥量(≥９０g􀅰mＧ２)可作为影响高寒草甸土壤养分及土壤酶活性的阈值.
关键词:青藏高原;高寒草甸;施肥梯度;土壤理化性质;土壤酶活性
中图分类号:Q９４８．１　　文献标识码:A　　文章编号:１０００Ｇ３１４２(２０１４)０４Ｇ０４６７Ｇ０６
TibetanPlateaualpinemeadowsoilpropertiesand
enzymeactivityinresponsetofertilization
gradientsindifferentseasons
LIEnＧYu１,HEGuiＧYong２∗
(１．JiankeArchitectureDesignInstituteofGuangdongProvince,Guangzhou５１００００,China;２．StateKeyLaboratory
ofGlasslandandAgroＧEcosystems,SchoolofLifeSciences,LanzhouUniversity,Lanzhou７３００００,China)
Abstract:Diferentfertilizationgradientsafecttothesoiltotalnutrient,availablenutrients,pH,watercontent,organＧ
iccarbonandsoilureaseactivityinalpinemeadowinMaquareawerestudied．TorevealthealpinemeadowsoilnutriＧ
entandenzymeactivityinresponsetofertilizationgradients．Theresultswereasfolows:(１)WiththeincreaseofferＧ
tilizationgradients,soilpHtendedtoreduceobviously,fertilizingcausedsoilacidificationingrasslandecosystem,total
phosphorusandrapidavailablephosphorusincreasedobviouslyastheincreaseoffertilizationgradients;(２)Soiltotal
nitrogen,organiccarbonandureaseactivitychangedasasinglepeakcurveastheincreaseoffertilizationgradients．It
washigherinthefertilizergradientsof３０or６０g􀅰mＧ２,andthesoilresourcesgradualyreducedinthefertilizergradiＧ
entof９０g􀅰mＧ２;(３)Seasonalvariationhadacertaininfluenceonsoilnutrients,totalnitrogenandtotalphosphorus
contentwerehigherinSeptember,TheavailablenitrogencontentwasgeneralylowerinSeptember,availablephosＧ
phoruswaslowerinMay;(４)Theinfluenceoffertilizerapplicationonsoilnutrientswasnotsimplelinearpositive
收稿日期:２０１４Ｇ０２Ｇ１６　　修回日期:２０１４Ｇ０６Ｇ２１
基金项目:国家自然科学基金面上项目(４１１７１２１４);国家自然科学基金(４１１７１０４６).
作者简介:李恩宇(１９７８Ｇ),女,吉林长春人,从事森林资源保护与游憩等研究,(EＧmail)６３９４９１９９＠qq．com.
∗通讯作者:何贵永,硕士研究生,主要从事土壤生态学等研究,(EＧmail)hegy１１＠lzu．edu．cn.
correlation．Thefertilizationgradientsof３０－６０g􀅰mＧ２couldbeusedasthebestfertilizerlevelsinalpinemeadow．
Soilorganiccarbonandureaseactivitycouldbeusedastheimportantindicatorstomeasuringsoilfertilizerandsoil
qualityinfertilizationgradients．Highrateoffertilization(≥９０g􀅰mＧ２)canberegardedasthethresholdtoefectthe
structureandfunctioninalpinemeadow,soilnutrientandsoilenzymeactivity．
Keywords:TibetanPlateau;alpinemeadow;fertilizationgradients;soilproperties;soilenzymeactivity
　　玛曲县位于青藏高原东缘,甘、青、川三省交界
地带,是黄河上游重要水源补给区,每年补充黄河水
量约占黄河总水量的４５％,被誉为“黄河之肾”,也
是天然的绿色屏障(张志强等,２０００).然而,由于长
期超载过牧等不合理利用,该地区草地退化、沙化日
趋严重,生态系统稳定性降低(Zhouetal．,２００６).
生产力不断下降,从根本上制约了该地区经济的发
展,同时破坏了当地草地植被的自然生态系统和社
会经济系统.草地退化的原因十分复杂,但从生态
系统学理论的观点来看,其本质上是由于草地生态
系统中能量流动和物质循环失衡、入不敷出造成的
(王长庭等,２０１３).人类在利用草地时(刈割等)土
壤养分随着草产品及畜产品的输出被过量地带出草
地,在未得到有效补充情况下,草地土壤肥力逐渐下
降,甚至瘠薄,严重影响牧草的生长,草地生态系统
严重退化.高寒草甸生态系统退化不仅表现在物种
数减少、能量的分配转向地下等(王长庭等,２００８);
也表现在土壤肥力、土壤质量和酶活性的降低等(王
长庭等,２００８;王启兰等,２０１１).
草地施肥是一种维持草地生态系统养分平衡的
重要管理措施,草地施肥能够补充土壤营养物质,有
助于草地生产力的恢复和提高 (Wangetal．,
２０１０).杜国祯等(１９９５)的研究表明,缺磷是导致草
地退化的主要养分限制因素;改良初期氮肥的施用
有助于提高磷肥肥效.本项研究通过采用不同梯度
的氮、磷混施处理.但青藏高原东缘高寒草甸维持
土壤资源最大化的氮、磷施肥量是多少,施肥量与土
壤理化性质之间是何种相互关系,鲜为人知.因此,
本研究通过施肥梯度试验研究分析氮、磷增加对高
寒草甸土壤全量养分、速效养分及土壤有机碳和酶
活性的影响,以及土壤养分和土壤酶活性的季节变
化,为青藏高原东缘高寒草甸的适应性管理提供基
础科学依据.
１　材料与方法
１．１研究区自然概况
研究区地处３５°５８′N,１０１°５３′E;海拔３５００m
左右;年均温１．２℃;年降水量约６２０mm,属高寒湿
润区;年日照时数约２５８０h;年均霜日大于２７０d;
主体土壤类型为亚高山草甸土;以莎草科(YperaeＧ
cae)嵩草属(Obresia)禾本科(Mineae)羊茅属(EsＧ
tuca)早熟禾属(Poa)剪股颖属(Agrostis)一些种和
菊科(Ompositae)凤毛菊属(Aussurea)若干属和毛
茛科(Anunculaceae)银莲花属(Nemone)为优势种
并伴以其他杂草的典型高寒草甸的植被类型.主要
为多年生草本,仅有少数一年生植物(邱波等,
２００４).历史上这里水草丰美,但近年出现了草地退
化、生产力降低、毒杂草比例增加、鼠害严重等现象,
土地裸露和沙化也有出现.实验地点草场地势平
坦,坡度约３°,于２００２年５月用围栏包围,之后采取
冬春放牧夏秋禁牧的利用方式.
１．２实验设计
施肥选用N和P混施.于２００２~２０１２年每年
的５月份,在生长季节初均进行相同施肥处理,选在
多云的阴天(多云的阴天施肥,当天或次日有降雨,
保证了所施肥在短期内溶于土壤),用手将磷酸氢二
铵均匀的洒在小样区.施肥量为０、３０(T３０)、６０
(T６０)、９０(T９０)、１２０(T１２０)g􀅰mＧ２共５个水平,每个
水平重复５次.共有２５个区,每个区面积为６０m２
(１０m×６m),各区间有１m的缓冲带,缓冲带不施
肥,各区的四角用木桩标记.
１．３样品采集及测定方法
在２０１２年５、７和９月(生长季的早、中、晚期)
中旬,在如上所述的每个小区内随机选择５个采样
点,在每个采样区内,用“S”形多点取样,除去地表
凋落物后,用内径３．８cm的土钻采样,深度为０~１５
cm,将每个采样区内的土样(５钻)组成一个混合样,
混匀后装于密封袋,共取得２５袋土样立即带回实验
室,并测定土壤理化性质和酶活性.
每份混合土样测完水分含量后分为两部分:一
部分过２mm筛后用于速效氮分析(４℃保存).另
一部分风干,其中一部分子样品过２mm筛,用于土
壤pH值,速效磷及脲酶活性的测定;另一子样品过
０．１５mm筛,用于测定土壤有机碳、全氮和全磷.
土壤有机碳测定采用重铬酸钾法(用定量的重
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铬酸钾Ｇ浓硫酸溶液)在电砂浴加热,剩余的重铬酸
钾用硫酸亚铁标准溶液滴定,并以二氧化硅为添加
物作试剂空白标定,根据氧化前后氧化剂质量差值,
算出有机碳量.土壤全氮和全磷测定采用半微量开
氏法,最后用SKALAR型号流动注射分析仪测定.
含水量(％)和pH值分别用烘干法、酸度计法测定
(水土比为２．５∶１).速效磷用 HClＧNH４F法浸提Ｇ
钼锑抗比色法.速效氮用２mol/L的 KCl溶液浸
提Ｇ流动注射分析仪测定.土壤脲酶活性采用靛酚
蓝比色法测定(中国土壤学会农业化学专业委员会,
１９８３),其活性以培养２４h后每克风干土壤中NH３Ｇ
N的微克数来表示(μg􀅰gＧ１􀅰２４hＧ１).
１．４数据分析
数据统计分析均采用SPSS１７．０软件.用单因
子方差分析(ANOVA)和最小显著差数法(LSD)分
析不同施肥处理和季节变化下各土壤理化指标和酶
活性的差异显著性检验.用Pearson’s相关分析法
分析土壤酶活性与土壤理化指标间的相关性.
２　结果与分析
２．１施肥处理和季节变化对土壤含水量、pH和有机
碳的影响
表１显示,９月份土壤含水量顺序为T１２０＞T６０
＞T９０＞T３０＞T０,其中T１２０、T６０和T９０与T０之间差
异显著;而不同施肥处理对５月和７月份土壤含水
量影响均不显著(P＞０．０５).季节变化对T３０、T６０
和T１２０样地的土壤含水量影响显著(P＜０．０５),所
有处理下土壤含水量均在９月份最小.７月和９月
份pH总体趋势表现为随施肥量的增大而减少,当
施肥量为 T１２０时,pH 最小.季节变化只对 T０和
T１２０两个样地的土壤pH 影响显著(P＜０．０５).在
９月份施肥量为T６０和T１２０的样地土壤有机碳显著
高于对照地T０样地.５月和７月份土壤有机碳随
施肥量增加总体呈现单峰曲线变化,５月份土壤有
机碳含量在T６０梯度最高;７月份为T３０梯度最高,但
差异均不显著(P＞０．０５).季节变化对５个处理的
土壤有机碳含量影响均不显著(P＞０．０５).
２．２施肥处理和季节变化对土壤全氮和全磷的影响
由表２可知,９月份施肥量为T６０样地的土壤全
氮含量显著高于对照地T０样地,９月份土壤全氮随
施肥量增加呈单峰曲线变化.５月和７月份土壤全
氮随施肥量增加总体也呈单峰曲线变化,在T１２０处
略有上升,但差异都不显著(P＞０．０５).季节变化
对T３０、T６０两个梯度的土壤全氮含量影响显著(P＜
０．０５),５个梯度样地的土壤全氮含量都在９月份达
到最高值.
在５、７和９月三个月,土壤全磷含量对施肥处
表１　不同施肥处理和季节变化对土壤含水量、pH和有机碳的影响
Table１　Effectoffertilizationandseasononsoilmoisture,pHandorganiccarbon
土壤理化性质
Soilproperties
采样月份
Samplingtime T０ T３０ T６０ T９０ T１２０
含水量 (％)
Soilmoisture
５月 May ３５．０８(０．０４)aA ３６．６０(０．０１)aA ３５．１４(０．０１)aAB ３６．３８(０．０２)aA ３６．９６(０．０１)aA
７月July ３６．０３(０．０１)aA ３６．９６(０．０１)aA ３６．７４(０．０１)aA ３５．７５(０．０１)aA ３６．８０(０．０１)aA
９月Sep ２８．５０(０．０１)bA ３０．９３(０．０１)abB ３３．３９(０．０１)aB ３３．３２(０．０２)aA ３３．９８(０．０１)aB
pH ５月 May ６．９６(０．１２)aB ６．８０(０．２１)aA ６．６８(０．２０)aA ６．６８(０．２１)aA ６．９３(０．０３)aA
７月July ６．７９(０．０３)aB ６．７２(０．０５)aA ６．５３(０．１２)abA ６．６１(０．０９)abA ６．３６(０．２)bB
９月Sep ７．２３(０．０２)aA ７．０８(０．０７)aA ６．６８(０．１６)bA ６．５３(０．２１)bA ６．３２(０．１２)bB
有机碳 (g􀅰kgＧ１)
Soilorganiccarbon
５月 May ４２．８３(１．４４)aA ４３．３３(０．８８)aA ４５．５２(１．８８)aA ４２．５６(０．７１)aA ４０．７４(１．２１)aA
７月July ４０．７８(２．６９)aA ４３．３３(０．９１)aA ４２．６２(１．１０)aA ４２．０４(０．８８)aA ４２．５２(１．４３)aA
９月Sep ３９．１６(１．４１)bA ４０．７０(０．７６)abA ４５．６５(１．２９)aA ４１．３１(２．７０)abA ４５．１１(１．５１)aA
　注:数据为均值±(标准误),同行不同小写字母表示同一土壤理化指标在不同施肥梯度间差异显著(P＜０．０５).同列不同大写字母表示同一土壤理化指标在不
同月份间差异显著(P＜０．０５).下同.
　Note:Valuesaremeans±SE．Differentlowercaseletterswithinthesamerowindicatesignificantdifferencesat０．０５levelamongdifferentfertilizationgradients．
Differentcapitalletterswithinthesamelineindicatesignificantdifferencesat０．０５levelamongdifferentseasonalChanges．Thesamebelow．
理的响应都达到显著水平(P＜０．０５),随施肥量的
增加土壤全磷含量也表现为逐渐增加的趋势,其顺
序依次为T１２０＞T９０＞T６０＞T３０＞T０.季节变化对
T６０、T１２０两个处理的土壤全磷含量影响显著(P＜
０．０５),５个处理的土壤全磷含量随季节的变化都变
现为增长的趋势(T３０除外),即９月＞７月＞５月,与
全氮的季节动态变化规律相似.
２．３施肥处理和季节变化对土壤速效氮和速效磷的
影响
随施肥量的增加土壤速效氮含量总体也表现为
９６４４期　 　　李恩宇等:青藏高原高寒草甸不同季节土壤理化性质及酶活性对施肥处理的响应
增加的趋势.季节变化对５个处理的土壤速效氮含
量影响均显著(P＜０．０５),５个梯度的土壤速效氮含
量均在７月份最高,９月份最低(T６０除外).５、７和
９三个月土壤速效磷含量对施肥处理的响应与速效
氮相似,也随着施肥量的增加而增加,且差异均达到
显著水平(P＜０．０５).T３０、T６０、T９０和 T１２０,４个施
肥梯度的土壤速效磷含量随季节变化相似,顺序都
为９月＞７月＞５月,与全磷的季节变化相同.
表２　不同施肥梯度和季节变化对土壤全氮和全磷的影响
Table２　Effectoffertilizationandseasononsoiltotalnitrogenandtotalphosphorus
土壤理化性质
Soilproperties
采样月份
Samplingtime T０ T３０ T６０ T９０ T１２０
全氮 (g􀅰kgＧ１)
Totalnitrogen
５月 May ４．３１(０．３９)aA ４．３２(０．１５)aB ４．３５(０．１５)aB ４．１１(０．２５)aA ４．１８(０．１７)aA
７月July ４．２９(０．２７)aA ４．５０(０．１２)aAB ４．５５(０．１６)aB ４．１２(０．０６)aA ４．３５(０．１８)aA
９月Sep ４．５９(０．２８)bA ４．８４(０．１３)abA ５．３２(０．２３)aA ４．７９(０．２８)abA ４．６６(０．２５)abA
全磷 (g􀅰kgＧ１)
Totalphosphorus
５月 May ０．８５(０．０５)cA １．１５(０．０６)bA １．３２(０．０５)bB １．６０(０．１０)aA １．６７(０．０８)aB
７月July ０．８８(０．０３)dA １．３２(０．０７)cA １．５１(０．０６)bAB １．６３(０．０３)bA １．９６(０．０７)aAB
９月Sep ０．９６(０．０５)dA １．３１(０．０３)cA １．６８(０．０８)bA １．８１(０．１２)abA ２．０７(０．１６)aA
表３　不同施肥梯度和季节变化对土壤速效氮和速效磷的影响
Table３　Effectoffertilizationandseasononsoilavailablenitrogenandavailablephosphorus
土壤理化性质
Soilproperties
采样月份
Samplingtime T０ T３０ T６０ T９０ T１２０
速效氮 (mg􀅰kgＧ１)
Availablenitrogen
５月 May １９．２３(１．５１)cB ２４．６８(２．４６)bcB ２４．５４(２．６７)bcB ３２．３５(７．５６)bB ５３．６５(３．２０)aA
７月July ３６．０２(２．２８)cA ４３．９６(１．９３)bA ５１．６５(１．９１)aA ５４．７６(１．７５)aA ５６．７１(２．２５)aA
９月Sep １６．７０(２．３６)bB １９．３９(０．５５)bB ２５．１０(２．５８)abB ３１．６８(４．１７)aB ２９．９７(３．２９)aB
速效磷 (mg􀅰kgＧ１)
Availablephosphorus
５月 May ５．４(１．５１)eA ９４．０(４．３０)dB ２１３．０(３１．０５)cA ２８９．０(３０．７２)bB ４３０．０(２０．９２)aB
７月July ５．３８(１．１１)eA １２６．０(３２．３)dAB ２６６．０(２３．３１)cA ３９８．０(３１．３)bAB ５５３．０(４９．６６)aA
９月Sep ４．５３(０．４５)eA １６８．０(１６．９３)dA ３０７．０(４１．２０)cA ４５１．０(４５．４０)bA ５８６．０(３３．７４)aA
表４　不同施肥梯度和季节变化对土壤脲酶活性的影响
Table４　Effectoffertilizationandseasononureaseactivities
土壤理化性质
Soilproperties
采样月份
Samplingtime T０ T３０ T６０ T９０ T１２０
脲酶 Urease
(μg􀅰gＧ１􀅰２４hＧ１)
５月 May １４．４０(０．４３)abB ２２．０８(２．４０)aA ２１．２４(２．１５)aA ２０．２２(３．５０)abA １２．６０(３．７７)bA
７月July １５．５７(０．０９)aA ２１．０６(３．２７)aA １９．３８(２．８２)aA １８．０６(２．７３)aA １６．６８(３．６１)aA
９月Sep １１．５２(０．２６)bC ２１．３０(１．５８)aA １８．７８(２．６７)aA １９．４４(３．２２)aA １５．６６(３．０)abA
表５　土壤酶活性与土壤理化性质之间的相关分析
Table５　correlationanalysisofsoilenzymeactivitywithsoilphysicalＧchemicalcharacteristics
项 目
Items
土壤含水量
Soilmoisture pH
有机碳含量
Soilorganiccarbon
全氮含量
Totalnitrogen
全磷含量
Totalphosphorus
速效氮含量
Availablenitrogen
速效磷含量
Availablephosphorus
脲酶Urease ０．１３４ ０．３３２∗∗ Ｇ０．０７５ ０．２０５∗ ０．１０６ Ｇ０．０９６ Ｇ０．０６３
　注:∗∗P＜０．０１,∗P＜０．０５.　Note:∗∗and∗indicatesignificantrelationshipat０．０１and０．０５level,respectively．
２．４施肥处理和季节变化对土壤酶活性的影响
由表４可知,随施肥量的增加,３个月份土壤脲
酶活性基本均呈现单峰曲线变化.在T０到T３０施肥
梯度间,土壤脲酶活性随施肥量增加而增加;在T３０
到T１２０施肥梯度间,随施肥量增加而降低,即施肥量
为３０g􀅰mＧ２时土壤脲酶活性最高.而季节变化只
对T０样地的土壤脲酶活性影响显著(P＜０．０５).
２．５土壤酶活性与土壤理化性质之间的相关关系
表５结果显示,施肥处理下土壤脲酶活性与全
氮含量呈显著正相关(P＜０．０５),与pH呈极显著正
相关(P＜０．０１),而与其他土壤理化指标相关性均
不显著.
３　讨论与结论
３．１施肥处理和季节变化对土壤含水量、pH和有机
碳的影响
因为高寒草甸 N,P均是限制因子(杜国祯等,
１９９５),所以施肥选用 N和P混施(磷酸氢二铵).
而植物群落通常是N限制的,大多研究采用单施N
０７４ 广　西　植　物　　　 　　　　　　　　　　　　　　３４卷
肥或P肥(郑海霞等,２００８;魏金明等,２０１１),较少
研究采用N和P混施(Vermaetal．,２００７).
土壤含水量不仅与蒸发蒸腾相互制约,而且受
降水、太阳辐射等因素制约.９月份随着高寒草甸
施肥量的增加,土壤含水量逐渐增加.由于本研究
不同施肥处理样地之间相距不远,地形坡度基本一
致,所以降水均等,但由于植被覆盖度在不同施肥处
理样地上的差异,太阳对土壤的辐射不同,土壤水分
蒸发也就不同,这是导致土壤含水量差异的主要原
因,与周华坤等(２００５)的研究结果基本一致.
本研究施肥处理对７月和９月份土壤pH均产
生显著影响(P＜０．０５).与对照组T０相比,随着施
肥量增加,土壤pH 明显趋于降低,７月份土壤pH
从６．７９降到６．３６;９月份pH从７．２３降到６．３２.这
与郑海霞等(２００８)的研究结果相似.氮、磷化肥特
别是氮肥的长期大量施用通常可引起农田土壤的酸
化,进而降低土壤质量、威胁作物的可持续生产(魏
金明等,２０１１).本研究表明氮、磷肥对土壤的酸化
作用同样存在于草地生态系统中.
土壤有机质的多寡不仅影响土壤的供肥性能,
而且间接影响和改变土壤的物理性状(张成霞等,
２０１０).有机质是草地土壤质量演变的主要标志(高
英志等,２００４)和土壤结构的关键影响因子(Cihacek
etal．,１９９４).本研究表明,施肥处理对５月和７月
份土壤有机碳含量均未产生显著影响(P＞０．０５).
施肥可通过提高作物产量及其归还量来增加土壤有
机碳含量(Vermaetal．,２００７),化肥的施用对土壤
有机碳无显著影响,甚至会产生降低效应(Russel
etal．,２００５).土壤有机碳含量取决于碳的输入和
输出,施肥通常能提高牧草产量(高中超等,２００７),
进而增加土壤有机碳的输入.本研究在５月和７月
土壤有机碳含量对施肥处理均无显著响应,可能是
氮肥、磷肥添加虽然显著提高了草地的地上生物量
(P＜０．０５),增加了土壤中碳的输入,但同时也刺激
了土壤微生物活性(魏金明等,２０１１),进而增加了土
壤有机碳的输出,碳输入和输出的增加量可能相互
抵消,因此在统计上未达到显著水平.
土壤有机碳随施肥量增加总体呈现单峰曲线变
化,在施肥量为３０或６０g􀅰mＧ２时较高,施肥量增加
到９０g􀅰mＧ２时,土壤资源逐渐降低.说明施肥对土
壤有机碳的影响并不是简单的线性正相关关系,可
能存在一个响应阈值,超过这个阈值范围,施肥的作
用就不明显了,因此化肥并非施的越多越好,而是在
一定量时为最佳.徐明岗等(１９９７)的研究也确定了
氮肥效应曲线为抛物线,这与本研究的结果一致.
３．２施肥处理和季节变化对土壤全氮和全磷的影响
施肥处理对高寒草甸５月和７月份土壤全氮含
量均无显著影响(P＞０．０５),郑海霞等(２００８)研究
发现,在内蒙古草原生态系统,连续５年施用氮肥对
土壤全氮含量无显著影响,与本文研究结果相似.
这可能是由于施氮刺激了土壤微生物的活性(GarＧ
ciaetal．,１９９４),加快了土壤有机氮的分解使其含
量降低;同时,施氮后植物的快速生长消耗了土壤中
大量的无机氮,因此土壤全氮含量没有显著增加(魏
金明等,２０１１).５、７和９月土壤全氮均在T６０梯度
最高,总体趋势呈现单峰曲线变化,这和有机碳的变
化规律相似.三个月份土壤全磷含量均随施肥量的
增大而增加,土壤全磷含量对施肥处理的响应均达
显著水平(P＜０．０５).与李楠等(２００１)施磷肥的试
验小区的研究结果相似.
本研究中,全氮和全磷含量一般都在９月份较
高,这可能因为９月份是植物生长季的末期,土壤全
量养分的消耗主要从植被生长季节初期５月份开始
到生长季节的旺盛期７月份,这段过程土壤全量养
分各组分一直需要不断分解转化为速效成分以供应
植被快速生长对养分的需求,而到９月份植被的凋
落季节,此时植物已停止生长并且土壤温度较低,土
壤全量养分的分解转化速率变慢,所以全量养分一
般是９月份含量较高.
３．３施肥处理和季节变化对土壤速效氮和速效磷的
影响
与对照相比,添加氮、磷复合肥对土壤速效氮和
速效磷的含量均产生显著影响,并且不同的施肥处
理间存在显著差异(P＜０．０５).５、７和９月随着施
肥量的增加土壤速效氮含量均逐渐增加,这也与
Russeletal．(２００５)的研究结果类似.魏金明等
(２０１１)的研究发现,施磷肥的试验小区土壤速效磷
含量显著高于不施磷肥的小区,与本研究结果相似.
本研究中,土壤速效氮含量一般在９月份较低,
主要原因可能是土壤速效氮的消耗主要在５~９月,
而９月至翌年４月为积累期.速效磷表现为５月份
较低,可能是因为５月份的土样是在施肥之前采集
的,化肥的效力还没有发挥出来.
３．４施肥处理和季节变化对土壤酶活性的影响
土壤酶活性与土壤生物、土壤理化性质和环境
条件密切相关,可作为衡量土壤肥力的指标(Dick
１７４４期　 　　李恩宇等:青藏高原高寒草甸不同季节土壤理化性质及酶活性对施肥处理的响应
etal．,１９９６).肥料可通过改善土壤水热状况、土壤
质地、微生物活性以及植物根系而影响土壤酶活性
(李会娜等,２００９).Vepslinenetal．(２００１)认为化
学肥料可通过改善土壤理化性质和微生物区系来影
响土壤酶活性,改善土壤.由于受到土壤类型、植
被、气候(气温、降水等)和地形等综合因素影响,不
同区域土壤酶活性对施肥的响应可能存在差异(徐
国伟等,２００９).本研究中,随施肥量的增加,三个月
份土壤脲酶活性均呈现单峰曲线变化.在T０到T３０
的施肥梯度间,土壤脲酶活性随施肥梯度提高而增
加;在T３０到T１２０的施肥梯度间,随施肥梯度提高而
降低,即施肥量为３０g􀅰mＧ２时土壤脲酶活性最高.
这表明适量施肥对酶活性的提高最为有利,而过量
施用并不一定能取得较为理想的激活效果.
土壤脲酶可直接参与土壤含氮有机化合物的转
化(Suetal．,２００５),其活性对提高土壤氮素的利用
率和促进土壤氮素循环均有重要意义.本研究结果
表明,土壤脲酶与土壤全氮含量呈显著相关,表明其
活性可以反映氮素的转化过程,可作为衡量土壤肥
力的重要指标.
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２７４ 广　西　植　物　　　 　　　　　　　　　　　　　　３４卷