4.4　讨论与小结

土壤养分是决定高寒草甸群落生产力的主要推动力之一^［132］，土壤有机质、土壤养分含量高低受到多重因素的综合作用^［141］。杨继松等研究表明，温度的升高能加速有机碳的矿化^［142］。其原因在于温度升高后，土壤微生物的活性提高，因而加速了土壤有机质的矿化^［143］，类似的发现在黄耀等、杨钙仁等的研究中也得到证实^{［144，145］}。本研究发现，随着海拔梯度的增加，土壤有机质呈“W”形变化，表现出在海拔梯度为4056m、4263m、4427m时，土壤有机质最高［图4-1（B）］。原因可能是：一方面，随着海拔梯度的增加，温度降低，从而利于土壤有机质的积累，这与王长庭等的研究是一致的^［132］；另一方面，当土壤水分增加时，可能影响到土壤质地^［146］，因此低海拔下土壤有机质通常随土壤水分的增加而增加^［147］。而海拔在4263m时有机质有一个高峰，可能是因为本试验中样地选择时受到坡向和坡度的影响，因此该海拔梯度的有机质呈现与其他梯度的不同。

研究表明，土壤中全氮主要是以有机态的形式存在，土壤全氮是土壤速效氮的主要来源^［148］，因此土壤全氮与土壤速效氮成显著正相关^［132］。王长庭等指出，土壤全氮含量与土壤有机质呈极显著正相关^{［132，138］}。本研究表明，土壤全氮、速效氮随海拔梯度的增加呈“U”形变化［图4-1（A）和图4-2（A）］，分析原因在于：土壤全氮的矿化随温度的升高而增加，因此当海拔梯度增加时，温度不断降低，从而利于土壤全氮、速效氮的积累；而在较低海拔时，由于土壤湿度、温度、土壤质地及植被类型等综合作用，使得土壤全氮含量较高，进而土壤速效氮增加。

土壤中的磷素大多来自土壤母质^［132］，土壤全磷包括有机磷和无机磷两类。有研究表明，相比土壤全氮、土壤有机质等养分，土壤全磷的变异系数较小^［140］，这表明土壤全磷相对稳定。本研究同样发现，随着海拔梯度的增加，土壤全磷含量相对稳定［图4-1（A）］。而土壤速效磷是植物能直接吸收的主要磷素，是牧草当季利用的主要磷素^［149］，李法云等研究指出，土壤速效磷与土壤全磷并不成显著的正相关关系，但与有机质成极显著正相关^［150］。本研究发现，与土壤有机质的变化相似，随着海拔梯度的增加，土壤速效磷同样呈近似“W”形变化［图4-2（B）］，这与李法云等的研究是一致的^［150］。此外，土壤pH值及土壤温度也不同程度的影响土壤速效磷的含量^［150］，如高温有利于矿质磷的溶解，从而增加速效磷的含量^［151］。

土壤全钾主要由成土母质决定^［152］，而土壤质地也一定程度上影响到土壤全钾的含量^［151］。本研究发现，土壤全钾随海拔高度的增加呈缓慢下降的趋势［图4-1（A）］，表明海拔高度变化对土壤全钾的影响较小；相反，土壤速效钾的含量则随海拔高度的增加显著下降［图4-2（A）］，有研究指出，土壤全钾与速效钾的相关性较低，土壤速效钾主要受到土壤有机质、土壤水分的影响，本研究同样得出相似的结论。

高寒草甸地上生物量的高低是反映土壤养分供给能力的主要指标之一，徐广平研究指出，随着退化程度的加剧，高寒草甸地上生物量与土壤养分呈相似的变化趋势^［154］。群落生物量是光、温、水、热及养分综合作用的结果^［155］，张婷等在研究黄土丘陵铁杆蒿和长芒草群落地上生物量指出，影响铁杆蒿地上生物量最大的因子是有机质、黏粒含量和水分，而影响长芒草地上生物量最大的因子是海拔高度和土壤全氮含量^［156］。可见，对于不同植被群落类型，不同环境因子对生物量的作用程度并不一致，而对于高寒草甸而言，杨益等研究发现不同海拔梯度土壤颗粒有机碳、氮与生物量成极显著正相关^［157］。本研究发现，随海拔梯度的增加，土壤全钾、全氮、速效氮、速效钾、土壤有机质、速效磷与地上生物量呈相近的变化趋势（图4-1～图4-3），其中：土壤全氮、速效钾与地上生物量成极显著正相关，土壤全氮、速效钾与地上生物量呈三次回归关系，主成分分析同样表明土壤速效养分及全氮对地上生物量的重要作用，表明土壤因子是影响地上生物量的主导因子。然而土壤养分对地上生物量的累计贡献率也仅为78.77%，因此除了土壤养分外，土壤水分、pH值及气候因素等也在不同程度的影响到地上生物量的变化。