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草地初级生产力是反映草地服务功能的重要指标,受自然因素和人类活动影响。本研究以位于黄河源区的河曲草地为对象,通过测定其地上初级生产力,分析其土壤养分分布状况,探讨了土壤养分和植物地上初级生产力的关系。通过分析土壤、植物和牦牛肌肉中的硫、磷、碳、氮含量和δ13C和δ15N的同位素丰富度,了解其在不同草地类型和不同空间的分布特征,进而探讨河曲草地土壤养分与草地地上初级生产力和草地退化的关系。样品采自青海省黄南藏族自治州河南蒙古族自治县的6个乡镇,测定了研究区内不同类型草地的初级生产力。共采集土壤样品127个,植物样品86个,牦牛肌肉样品8个,牛粪样品26个。采用土壤养分常规分析法测定了土壤全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾、有机质含量和pH;采用电感耦合等离子体质谱仪(iCAP Qc)分析了不同类型样品的磷含量;采用电感耦合等离子发射光谱仪(iCAP 6300)分析了不同类型样品的硫含量;采用Isoprime100测定了不同类型样品中碳氮含量及其稳定同位素丰富度,得到以下结果和结论:(1)河曲草地地上生产力介于22.04g/m21096.83 g/m2之间,具体表现为:滩地>坡地,金露梅灌丛草甸>小(矮)嵩草草甸>藏嵩草沼泽草甸(湿地);不同坡向的地上初级生产力顺序是阴坡>平地>阳坡,退化和未退化草地地上初级生产力差异不显著(P>0.05)。(2)河曲草地土壤pH介于5.317.91之间,属于近中性土壤。土壤全氮含量介于2.24g/kg14.89g/kg之间,全磷含量介于0.93g/kg2.86g/kg之间,全钾含量介于15.32g/kg27.39g/kg之间,土壤硫含量介于41.95mg/kg475.55mg/kg之间;土壤速效氮含量介于173mg/kg764mg/kg之间,速效磷含量介于6.7mg/kg41.6mg/kg之间,速效钾含量介于51mg/kg584mg/kg之间,土壤有机质含量介于13.97g/kg318.79g/kg之间,土壤碳元素含量介于3.40%20.24%之间,土壤碳氮比为11.7:1。土壤全氮分布情况是灌丛>湿地>草甸;阴坡>阳坡>平地。土壤全钾含量分布情况草甸>灌丛>湿地。土壤速效养分总体分布为阴坡>平地>阳坡。河曲草地退化尚未引起土壤养分流失。(3)湿地地上初级生产力与土壤全氮、速效氮、速效钾和有机质含量之间呈现显著的负相关关系(P<0.05);灌丛和草甸的地上初级生产力与土壤养分含量间的关系不显著(P>0.05)。(4)河曲草地土壤、植物、牦牛肌肉和牛粪的碳含量分别是:7.38±3.26%、41.09±3.17%、45.65±0.62%和32.73±5.48%;δ13C丰富度分别为-25.82±1.41‰、-27.27±0.39‰、-28.50±0.40‰和-24.62±0.20‰,不同类型之间相差1个千分点以上。氮含量分别是:0.63±0.25%、1.99±0.39%、1.91±0.49%和13.23±0.39%,其中植物与牦牛肌肉的氮含量相当;δ15N值分别为3.23±1.33‰、-0.44±1.83‰、4.50±1.17‰和4.00±0.38‰,15N在土壤、牦牛肌肉和牛粪中较高。(5)河曲草地土壤、植物、牦牛肌肉和牛粪的磷含量依次是0.76±0.23mg/kg、0.85±0.30mg/kg、4.42±0.25mg/kg和1.07±0.93mg/kg。除植物和土壤磷含量差异不显著(P>0.05)外,其他样品的磷含量之间有显著差异(P<0.05);硫含量依次是117.43±55.46mg/kg、171.93±37.59mg/kg、748.67±37.07mg/kg和234.16±39.10mg/kg,不同类型样品硫含量差异显著(P<0.05)。研究区不同类型草地、退化程度、地形和坡向的地上初级生产力和土壤养分分布属于中等变异;除湿地外,地上初级生产力与土壤养分指标间的关系不显著。研究区草地退化属于轻度等级,土壤养分并没有随之流失;土壤、植物、牦牛肌肉和牛粪中δ13C丰富度表现出一致性,但是碳、氮、磷、硫含量和δ15N丰富度表现出很大的差异性。