解耦苜蓿生物量与土壤功能：营养化学计量在退化土地修复中的主导作用

《Land Degradation & Development》：Decoupling Alfalfa Biomass and Soil Function: The Dominant Role of Nutrient Stoichiometry in Degraded Land Restoration

在黄土高原112个苜蓿草地样地的研究表明，土壤C:N、C:P、N:P比率与植被覆盖、物种丰富度及土壤有机碳显著相关，微生物生物量及土壤湿度为主要驱动因素。土壤养分配比对土壤多功能性影响更显著，优化配比有助于提升养分利用效率和系统可持续性。

　　

摘要

将紫花苜蓿（Medicago sativa L.）引入退化土地是一种具有成本效益的生态系统功能恢复策略。然而，紫花苜蓿的长期存在可能会降低生产力并破坏土壤养分平衡，从而引发对这些系统可持续性的担忧。在此研究中，我们量化了中国黄土高原112个紫花苜蓿草地样地的土壤碳（C）、氮（N）和磷（P）的化学计量关系，确定了其环境决定因素，并评估了其在调节土壤多功能性（SMF）中的作用。0–20厘米深度土壤的平均C:N、C:P和N:P比值分别为8.6±0.8、14.4±4.5和1.7±0.5。C:P和N:P比值与植被覆盖度、本地物种的地上生物量以及物种丰富度呈正相关，但与紫花苜蓿的生物量或总植物生物量无关。结构方程模型分析表明，物种丰富度、微生物生物量C和土壤湿度是影响土壤C:P和N:P比值的主要因素。土壤化学计量关系，尤其是C:P比值，对土壤多功能性的影响大于紫花苜蓿的生物量，这种影响既包括直接作用，也包括通过植物丰度和物种丰富度介导的间接作用。这些发现表明，土壤化学计量关系是连接植被和微生物过程与土壤多功能性的关键机制。我们认为，通过平衡施肥和提高植物多样性等手段改善土壤化学计量关系，对于优化养分利用效率并维持紫花苜蓿草地的土壤功能至关重要。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。