郭晨睿，楊敬坡，李少偉，牛 犇，馬嬌林，武建雙

（1. 河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院, 河北 石家莊 050018；2. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所, 北京 100081；3. 中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所, 北京 100101；4. 西藏自治區(qū)畜牧總站, 西藏 拉薩 850000）

草地是青藏高原面積最大的生態(tài)系統(tǒng)。受氣候變化和過(guò)度放牧雙重影響，近年來(lái)青藏高原高寒草地嚴(yán)重退化[1]。2003年我國(guó)啟動(dòng)了“退牧還草”工程[2]，廣泛建設(shè)網(wǎng)圍欄來(lái)排除放牧干擾、促進(jìn)退化草地自我恢復(fù)[3-5]。關(guān)于圍封年限對(duì)植物群落結(jié)構(gòu)和功能的影響存在很大爭(zhēng)議。有研究認(rèn)為，短期禁牧封育可以改善草地群落組成，提高植被覆蓋度和地上生物量[6-7]，改善土壤理化性質(zhì)以及土壤微生物群落[8-10]。例如，毛紹娟等[11]發(fā)現(xiàn)圍欄封育可以提高藏北高寒草原禾草、莎草等可食牧草生物量，降低雜類草優(yōu)勢(shì)度。也有研究認(rèn)為，盡管長(zhǎng)期封育可提高植物物種多樣性[12]，但不利于群落生產(chǎn)力的持續(xù)改善[13-14]。當(dāng)前研究對(duì)圍欄封育是否顯著影響土壤養(yǎng)分含量也存有一定爭(zhēng)議。有研究表明，短期圍欄封育(2年)能顯著提高青藏高原高寒草甸表層土壤磷含量，但對(duì)全碳含量無(wú)影響[15]。＞ 10年長(zhǎng)期圍欄封育可顯著改善青藏高寒草甸土壤碳氮含量[16-17]。但尹亞麗等[18]在三江源高寒草甸發(fā)現(xiàn)，即使10年圍欄封育也不能明顯改變土壤有機(jī)碳、全氮、全磷含量。在藏北高原僅有少量研究，Lu等[19]發(fā)現(xiàn)短期圍欄封育對(duì)藏西北高寒草地0 - 30 cm土壤有機(jī)碳、速效氮和速效磷含量無(wú)顯著影響，但可能降低土壤表層(0 - 15 cm)總氮和總磷含量。因此，探討圍欄封育對(duì)藏北草地土壤的恢復(fù)效果需要進(jìn)行更全面、更深入地研究。

礦質(zhì)元素是土壤養(yǎng)分重要組成部分，對(duì)維持植物正常的生理功能具有重要作用。例如，鎂和鋅是葉綠素的組成成分；鐵、銅、錳等也會(huì)影響葉綠素的合成[20]。另外，作為酶的組成成分，某些礦質(zhì)元素會(huì)影響植物體內(nèi)氧化還原反應(yīng)及大分子的合成。例如，銅、錳和鋅在植物氧化還原反應(yīng)中起催化作用；鎂和鋅元素可以影響蛋白質(zhì)合成[21-22]。此外，礦質(zhì)元素對(duì)于增強(qiáng)植物抗逆性有積極作用。適宜濃度的外源鈣和外源鋅能夠提高植物抗氧化酶活性進(jìn)而提高植物的抗寒性[23-24]。但對(duì)圍欄封育是否影響和如何影響草原土壤礦質(zhì)元素含量的研究較少。張建鵬等[25]發(fā)現(xiàn)圍封 13 年會(huì)顯著增加沙化草地0 - 20 cm土層銅、錳和鋅的含量，降低10 - 20 cm 土層鐵的含量。Radujkovic等[26]對(duì)全球草地生物量和土壤養(yǎng)分進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)礦質(zhì)微量元素對(duì)草原生產(chǎn)力存在潛在重要影響。因此，針對(duì)藏西北干旱氣候區(qū)圍欄封育管理下土壤礦質(zhì)元素動(dòng)態(tài)進(jìn)行研究有利于更全面了解圍封對(duì)草地生態(tài)功能的恢復(fù)機(jī)制。

截至2014年，西藏自治區(qū)共有2.96億畝(約1.97 × 107hm2)草原發(fā)生不同程度的退化，其中68%集中分布在藏北羌塘那曲市和阿里地區(qū)[27]。2003-2012年期間，西藏共建設(shè)圍欄8 641萬(wàn)畝(約5.76 ×106hm2)[28]，其中藏北地區(qū)共有圍欄4 981萬(wàn)畝(約3.32 × 106hm2)，主要集中在紫花針茅(Stipa purpurea)草原區(qū)。高寒草原是藏北地區(qū)主要草地類型，約占該地區(qū)總面積45%[29]。因此，本研究以圍欄封育和自由放牧樣地為研究對(duì)象，通過(guò)連續(xù)4年野外實(shí)地采樣與分析，探究圍欄封育對(duì)高寒草原土壤礦質(zhì)元素含量是否有顯著影響；圍欄封育對(duì)高寒草原地上生物量及物種多樣性是否有顯著影響；土壤礦質(zhì)元素與地上生物量和物種多樣性是否存在顯著關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

樣地位于西藏那曲市班戈縣(88°56′ ～ 91°18′ E，29°55′ ～ 32°15′ N) 北拉鎮(zhèn)和普保鎮(zhèn)。班戈縣共有草原3 630.93萬(wàn)畝(約2.42 × 106hm2)，其中紫花針茅類草原846.55萬(wàn)畝(約5.64 × 105hm2)，平均海拔為4 750 m，地勢(shì)西高南低。氣候?qū)俑咴瓉喓畮О敫珊导撅L(fēng)氣候，年平均氣溫0 ℃左右，年平均降水量介于300～450 mm，主要集中在6月 - 9月。土壤類型為高山草原土，植被群落優(yōu)勢(shì)物種為紫花針茅，伴生伊凡苔草(Carex ivanovae)、羊茅(Festuca ovina)、早熟禾(Poa annua)等[30]。樣地氣溫與降水?dāng)?shù)據(jù)源于國(guó)家氣象科學(xué)數(shù)據(jù)中心(表1)。

表1 研究區(qū)域概況Table 1 Information of study area

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與樣品采集

所選樣地圍欄在2006年建成。2010-2013年7月下旬或8月上旬，在無(wú)雨無(wú)雪的天氣條件下對(duì)樣地圍欄內(nèi)外進(jìn)行取樣。在圍欄內(nèi)外隨機(jī)拋出30次0.1 m2樣圈，記錄植物物種名稱和出現(xiàn)次數(shù)，用以計(jì)算各物種相對(duì)頻度。在北拉鎮(zhèn)和普保鎮(zhèn)各選擇一對(duì)圍欄封育和自由放牧樣地，在圍欄內(nèi)外分別隨機(jī)設(shè)置5個(gè)間隔不小于20 m的0.5 m × 0.5 m樣方，共計(jì)5個(gè)重復(fù)。分種記錄樣方內(nèi)各植物名稱、蓋度、高度。分物種齊地面剪取植物地上部分，裝入信封保存并帶回。放牧引起的土壤理化性質(zhì)變化主要發(fā)生在土壤表層[31]，這一層次是高寒草原植物根系主要分布區(qū)[32]，因此本研究土壤取樣深度定為0 - 10 cm。在每個(gè)樣方的東、南、西、北以及中心點(diǎn)用直徑3 cm的土鉆采集土壤樣品，并進(jìn)行充分混合，去除肉眼可見(jiàn)的碎石、根系和凋落物等雜質(zhì)，裝入土布袋并帶回實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干后進(jìn)行元素分析。

1.3 指標(biāo)測(cè)定

地上生物量樣品在65 ℃烘干至恒重并稱重，精確至0.001 g，分物種記錄干重，各樣方地上生物量為各物種干重之和，5個(gè)樣方地上生物量平均值為樣地地上生物量。本研究通過(guò)樣方內(nèi)各物種相對(duì)蓋度(relative coverage, Cr)、相對(duì)高度(relative height,Hr)和相對(duì)頻度(relative frequency, Fr)計(jì)算Shannon-Wiener 指數(shù)。公式如下：

式中：IV為物種重要值，Pi為第i個(gè)物種的相對(duì)重要值。

土壤風(fēng)干樣品過(guò)2 mm篩去除雜質(zhì)后，使用研磨儀(MM400-德國(guó)RETSCH)將樣品粉碎研磨。礦質(zhì)常量元素(Ca和Mg)的測(cè)定使用醋酸銨溶液作為提取液，礦質(zhì)微量元素(Cu、Mn、Fe和Zn)使用二乙烯三胺五乙酸(DTPA)萃取，采用微波密閉消解電感耦合等離子發(fā)射光譜法(ICP-AES)對(duì)礦質(zhì)微量和常量元素的含量進(jìn)行測(cè)定[33]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用雙因素方差(Two-way ANOVA)分析檢驗(yàn)各礦質(zhì)元素含量、地上生物量及Shannon-Wiener 指數(shù)在不同年份間及圍欄內(nèi)外的差異。采用單因素方差分析比較同一樣地圍欄內(nèi)外土壤礦質(zhì)元素含量的差異。在方差分析前，對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)(Shapiro-Wilk檢驗(yàn))和方差齊性檢驗(yàn)(Bartlett檢驗(yàn))，對(duì)不滿足正態(tài)性檢驗(yàn)的數(shù)據(jù)取對(duì)數(shù)或平方根進(jìn)行轉(zhuǎn)換。采用一般線性混合模型，將草地利用方式(圍封或放牧)、樣地位置、采樣年份作為影響因子，通過(guò)方差分析量化三者主效應(yīng)及交互作用對(duì)各礦質(zhì)元素含量、植物物種多樣性和群落地上生物量的相對(duì)影響。采用Spearman 相關(guān)系數(shù)法探究氣候因子、群落特征和土壤各礦質(zhì)元素間的相關(guān)性。利用雙變量回歸分析探究圍欄內(nèi)外地上生物量和物種多樣性隨氣候因子和土壤礦質(zhì)元素含量的變化規(guī)律。最后，采用協(xié)方差分析(ANCOVA)檢驗(yàn)圍封措施和土壤礦質(zhì)元素對(duì)地上生物量和物種多樣性的影響，固定因素為圍封(放牧)處理，協(xié)變量為土壤礦質(zhì)元素。所有數(shù)值均采用平均值 ± 標(biāo)準(zhǔn)誤來(lái)表示。數(shù)據(jù)分析和圖表制作均采用R 4.0.3[34]。

2 結(jié)果

2.1 圍欄內(nèi)外土壤礦質(zhì)元素含量的年際變化

在礦質(zhì)常量元素中，僅普保鎮(zhèn)圍欄內(nèi)外土壤Ca含量在各采樣年份間變化規(guī)律一致(圖1)；北拉鎮(zhèn)樣地圍欄內(nèi)外土壤Ca含量的差異逐年減小。北拉鎮(zhèn)樣地2010年和2011年圍欄外土壤Ca和Mg含量顯著高于圍欄內(nèi)。在礦質(zhì)微量元素中，圍欄內(nèi)外北拉鎮(zhèn)的Zn含量和普保鎮(zhèn)的Mn含量隨年份增減規(guī)律完全一致(圖2)。北拉鎮(zhèn)圍欄內(nèi)外Cu含量在前3年保持穩(wěn)定，但在第4年變化趨勢(shì)完全相反且差異顯著(P＜ 0.05)，其他樣地圍欄內(nèi)外微量元素含量大致呈先減小后增加的趨勢(shì)。同一元素圍欄內(nèi)外含量差異的年際變化在樣地間不一致。

圖1 各采樣年份礦質(zhì)常量元素含量Figure 1 Mineral macronutrient contents in each sampling year

圖2 各采樣年份礦質(zhì)微量元素含量Figure 2 Mineral trace element contents in each sampling year

與放牧地相比，圍欄封育對(duì)土壤Ca、Cu和Mg含量的影響顯著(P＜ 0.05) (表2)，其中圍欄封育在北拉鎮(zhèn)對(duì)Ca、Mg和Cu的含量有顯著或極顯著的影響(分別降低了57.1%、24.1%和37.4%)，圍欄封育對(duì)普保鎮(zhèn)Cu含量有顯著影響(增加了23.5%) (圖3)。圍欄 × 樣地及圍欄 × 年份對(duì)土壤Ca、Cu和Mg含量有顯著的影響(P＜ 0.05) (表2)，圍欄、樣地和年份三者的交互作用對(duì)土壤Ca、Cu、Fe和Mn含量的影響顯著(P＜ 0.05)。僅土壤Cu含量在不同樣地間差異顯著(P＜ 0.05)，僅土壤Mn含量在不同采樣年份間差異顯著(P＜ 0.05)；任何一項(xiàng)因素對(duì)Zn無(wú)顯著影響(P＞ 0.05)。圍欄內(nèi)外表層土壤中，F(xiàn)e含量最高，Cu含量最低，各元素含量從高到低排序?yàn)镕e ＞ Ca ＞Mg ＞ Mn ＞ Zn ＞ Cu (圖3)。

表2 圍欄、樣地、年份及其交互作用對(duì)土壤礦質(zhì)元素影響的混合效應(yīng)模型分析Table 2 Effects of fencing, site, year, and their interactions on soil mineral elements from mixed-effect model analysis

圖3 各樣地圍欄內(nèi)外礦質(zhì)元素含量統(tǒng)計(jì)Figure 3 Mineral element contents inside and outside the fences of each site

2.2 圍欄封育對(duì)植物群落特征的影響

圍欄內(nèi)外地上生物量年際變化無(wú)明顯規(guī)律。圍欄內(nèi)外地上生物量及Shannon-Wiener 指數(shù)相對(duì)大小無(wú)一致規(guī)律(圖4)。2013年普保鎮(zhèn)圍欄內(nèi)地上生物量(78.48 g·m-2)比圍欄外(41.48 g·m-2)高89.2% (P＜0.05)，其他封育年份圍欄內(nèi)外地上生物量及Shannon-Wiener 指數(shù)均無(wú)顯著差異(P＞ 0.05) (圖4)。僅2012年北拉鎮(zhèn)封育樣地的地上生物量與2011年相比差異顯著，2011-2012年和2012-2013年普保鎮(zhèn)放牧樣地的Shannon-Wiener 指數(shù)年際變化顯著(P＜ 0.05)，其他年份間地上生物量及Shannon-Wiener 指數(shù)的變化均不顯著(P＞ 0.05)。

圖4 各采樣年份地上生物量及Shannon-Wiener 指數(shù)Figure 4 Aboveground biomass and Shannon-Wiener index in each sampling year

與放牧地相比，圍欄封育對(duì)地上生物量的影響顯著(P＜ 0.05) (表3)。其中，圍欄封育僅在普保鎮(zhèn)對(duì)地上生物量有顯著影響(增加了43.8%) (圖5)。圍欄 × 樣地、圍欄 × 年份及圍欄、樣地和年份三者的交互作用對(duì)地上生物量的影響顯著(P＜ 0.05) (表3)。僅圍欄 × 年份的交互作用對(duì)物種多樣性有顯著影響。但與放牧樣地相比，圍欄封育對(duì)兩個(gè)樣地物種多樣性沒(méi)有顯著影響(P＞ 0.05) (圖5)。

圖5 各樣地圍欄內(nèi)外地上生物量及Shannon-Wiener 指數(shù)Figure 5 Aboveground biomass and Shannon-Wiener index inside and outside the fences of each site

表3 圍欄、樣地、年份及其交互作用對(duì)群落特征影響的混合效應(yīng)模型分析Table 3 Effects of fencing, site, year, and their interactions on plant community characteristics from mixed-effect model analysis

2.3 氣候特征、群落特征和土壤礦質(zhì)元素間的關(guān)系

相關(guān)性分析顯示，生長(zhǎng)季氣溫與地上生物量和多樣性分別極顯著負(fù)相關(guān)和極顯著正相關(guān)，生長(zhǎng)季降水與地上生物量和多樣性分別極顯著正相關(guān)和極顯著負(fù)相關(guān)(P＜ 0.01) (圖6)。生長(zhǎng)季氣溫與各礦質(zhì)元素極顯著正相關(guān)，但生長(zhǎng)季降水與各礦質(zhì)元素顯著負(fù)相關(guān)。與生長(zhǎng)季降水相比，生長(zhǎng)季氣溫與礦質(zhì)元素的相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值更大。各礦質(zhì)元素之間，Ca 與Mg、Cu與Zn、Mn與Zn、Fe與Mg、Mn和Zn之間極顯著正相關(guān)(P＜ 0.01)。僅土壤Mg與地上生物量顯著負(fù)相關(guān)(P＜ 0.05)，但圍欄內(nèi)或圍欄外地上生物量隨土壤礦質(zhì)元素含量增加變化不顯著(P＞ 0.05) (圖7)。土壤礦質(zhì)元素與物種多樣性均無(wú)顯著關(guān)系(P＞ 0.05)(圖6)，但圍欄外物種多樣性隨土壤Zn含量增加呈先減小后增加的趨勢(shì)，且變化顯著(P＜ 0.05) (圖8)。

圖6 氣候因子、群落特征與土壤礦質(zhì)元素之間的相關(guān)系數(shù)矩陣圖Figure 6 Correlation coefficient matrix of climatic variables, plant community regimes and soil mineral elements

圖7 地上生物量與氣候變量和土壤礦質(zhì)元素的關(guān)系Figure 7 Relationships of aboveground with climatic variables and soil mineral element contents

圖8 Shannon-Wiener 指數(shù)與氣候變量和土壤礦質(zhì)元素的關(guān)系Figure 8 Relationships of the Shannon-Wiener index with climatic variables and soil mineral element contents

以各礦質(zhì)元素為協(xié)變量進(jìn)行分析，結(jié)果顯示圍欄封育對(duì)高寒草原地上生物量和物種多樣性無(wú)顯著影響(P＞ 0.05) (表4)。僅土壤Mg對(duì)地上生物量有顯著影響(P＜ 0.05)，圍欄封育與土壤Zn的交互作用對(duì)物種多樣性有顯著影響，其他土壤礦質(zhì)元素及其與圍欄封育的交互作用對(duì)地上生物量和物種多樣性均無(wú)顯著影響(P＞ 0.05)。

表4 地上生物量和物種多樣性的協(xié)方差分析Table 4 Results of ANCOVA models for above-ground biomass and biodiversity

3 討論

3.1 圍欄封育對(duì)土壤礦質(zhì)元素含量的影響

礦質(zhì)元素是土壤養(yǎng)分重要成分，其含量和分布與母質(zhì)類型、成土過(guò)程、土壤理化性質(zhì)、土地利用方式和環(huán)境污染等因素有關(guān)[35]。在青藏高原退化草地和內(nèi)蒙古典型草原的研究發(fā)現(xiàn)，圍欄封育會(huì)降低部分樣地表層土壤Ca、Mg和Cu的含量[36-38]。與前人研究相似，本研究在北拉鎮(zhèn)的結(jié)果表明，高寒草原實(shí)施5～8年圍欄封育后表層土壤Ca、Mg和Cu的含量顯著低于自由放牧樣地土壤。這可能是因?yàn)榧倚笈判刮锖蠧a元素[39]，且Ca與Mg相關(guān)性較強(qiáng)(表3)，造成圍欄外土壤Ca和Mg含量偏高；另外，在本研究中研究區(qū)域每公頃草的放牧強(qiáng)度小于1只羊[40]，放牧強(qiáng)度不高，沒(méi)有對(duì)土壤養(yǎng)分造成過(guò)度破壞，這可能更有利于土壤養(yǎng)分循環(huán)和肥力保持[41-42]。

此外，實(shí)施圍欄封育后普保鎮(zhèn)地土壤Cu含量增加了23.5%。這與楊紅善等[43]在肅南縣山地草原的研究一致。他們的研究發(fā)現(xiàn)禁牧使0 - 10 cm土層Cu含量增加了13%。排除牲畜對(duì)草地植物的采食與踐踏后，圍欄封育可能降低土壤容重，增加植被蓋度和高度，提高土壤持水能力，促進(jìn)有機(jī)質(zhì)和凋落物分解[44-45]，進(jìn)而改善土壤礦質(zhì)元素含量。

本研究發(fā)現(xiàn)8年圍封沒(méi)有顯著改善高寒草原表層土壤Fe、Mn和Zn的含量。這與在青藏高原東北部的研究[46]相似，高寒草甸土壤微量元素含量也不受圍欄封育的影響。藏北地區(qū)氣候寒冷干燥，且本研究封育時(shí)間較短。這可能會(huì)限制土壤中礦物質(zhì)分解速率[47]，影響土壤微量元素有效性。另外，班戈縣土壤砂粒較多[48]，對(duì)微量元素吸附能力較差，造成微量元素易被淋溶，從而限制了土壤養(yǎng)分的恢復(fù)。

高寒草原表層土壤Mn含量在不同年份間差異顯著，其他礦質(zhì)元素含量在各年間無(wú)顯著差異(表2)?？赡苁歉鳂拥孛磕甑慕邓蜌鉁赜胁町?，并且與其他礦質(zhì)元素相比，Mn與氣候因素的相關(guān)性更強(qiáng)(圖6)，意味著土壤中Mn含量更容易受到氣候的影響[49]。

3.2 圍欄封育對(duì)群落特征的影響

氣候變化和人類活動(dòng)引起草地退化，對(duì)植物群落的影響往往表現(xiàn)為生物量下降，物種多樣性降低等[1]。為了恢復(fù)退化草地，人們常采用圍欄封育等方法[2]。圍封是提高草地地上生物量的有效途徑[6-7]。與前人結(jié)果研究相似，本研究發(fā)現(xiàn)5～8年的圍欄封育增加了普保鎮(zhèn)地上生物量。這可能是因?yàn)榕懦拍翂毫笙耸巢輨?dòng)物對(duì)植物的干擾，植被高度和蓋度增加，光合效率隨之增加，從而生物量得到恢復(fù)。

對(duì)退化草地實(shí)施圍封，消除了外界干擾源，對(duì)生物量和物種多樣性的增加有積極作用[12]，但關(guān)于圍欄封育對(duì)地上生物量和群落多樣性的影響仍存在爭(zhēng)議。有研究發(fā)現(xiàn)地上生物量和物種多樣性并未隨著封育時(shí)間增加而持續(xù)增加[13,50]。一項(xiàng)在內(nèi)蒙古典型草原的研究表明[50]，較短期封育(2年和7年)并未使群落多樣性得到顯著恢復(fù)。相似地，在本研究中，圍欄封育未顯著增加北拉鎮(zhèn)地上生物量和班戈縣植被多樣性。不同研究地點(diǎn)放牧歷史和放牧率不同，這可能導(dǎo)致物種多樣性對(duì)圍欄封育的響應(yīng)不同[51]。藏北高原海拔高、氣溫低，可能使植被收到水分或氮的限制，從而限制了植被生長(zhǎng)和物種多樣性的恢復(fù)[52]。

3.3 礦質(zhì)元素對(duì)群落特征的影響

礦質(zhì)元素的組成與含量對(duì)植物個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育、群落動(dòng)態(tài)演替與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能發(fā)揮具有關(guān)鍵調(diào)控作用[53]。在對(duì)甘肅5種類型草地的研究[54]中發(fā)現(xiàn)，土壤微量元素對(duì)植被特征(蓋度、高度和生物量)有重要影響，尤其是Mg和Zn。本研究所測(cè)土壤Mg含量約為8.25 mg·g-1，高于其他在青藏高原進(jìn)行的研究[55]。圍欄封育顯著改變了土壤Mg含量，土壤Mg對(duì)地上生物量有顯著負(fù)影響。

本研究所測(cè)土壤Zn含量為29.78～79.68 mg·kg-1，低于我國(guó)土壤Zn含量平均值[56](100 mg·kg-1)；圍欄封育未顯著改變高寒草原土壤Zn含量，土壤Zn含量與對(duì)上生物量無(wú)顯著影響，但圍欄封育與土壤Zn的交互作用對(duì)物種多樣性有顯著影響。研究區(qū)域土壤砂粒土含量多且偏堿性，容易缺乏微量元素[57]。土壤礦質(zhì)微量元素對(duì)草地生產(chǎn)力存在潛在的調(diào)控作用[26]，圍欄封育可能通過(guò)影響土壤礦質(zhì)元素對(duì)生物量物種多樣性等群落特征產(chǎn)生間接影響。因此，在草地恢復(fù)過(guò)程中，除關(guān)注土壤養(yǎng)分和常見(jiàn)理化性質(zhì)外，還應(yīng)關(guān)注研究較少的礦質(zhì)元素(特別是Mg和Zn)在土壤和地上植被中的含量，從而更全面地探討圍欄封育等恢復(fù)措施對(duì)草地生態(tài)的恢復(fù)機(jī)制。

4 結(jié)論

本研究分析了圍欄封育對(duì)藏北高寒草原植物群落特征和土壤礦質(zhì)元素含量的影響。5～8年的圍欄封育只顯著改變了表層土壤Ca、Mg和Cu的含量，沒(méi)有顯著改變土壤中Fe、Mn和Zn的含量。圍欄封育只顯著增加了普保鎮(zhèn)地上生物量，對(duì)兩個(gè)樣地植物物種多樣性均無(wú)顯著影響。在各土壤礦質(zhì)元素中，僅Mg與地上生物量存在顯著相關(guān)性。這可能是因?yàn)閲鷻诜庥龑?duì)高寒草原土壤礦質(zhì)元素含量和植物群落的恢復(fù)效果有限。建議設(shè)置長(zhǎng)期固定樣地探究圍欄封育下土壤礦質(zhì)元素變化對(duì)草地生態(tài)系統(tǒng)功能的調(diào)控機(jī)制。