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地形因子是黄土丘陵区影响植被生长的关键,微地形通过影响光照福射、温湿度及土壤养分格局,进一步影响了植物群落的分布和组成。本文以黄土丘陵区安塞试验站微地形(阳坡坡上、中、下部,坡顶,阴坡坡上、中、下部)尺度下的草地群落为研究对象,通过野外调查群落组成和地上、地下生物量以及室内分析测定群落植物叶片、根系及土壤化学计量学特征,探究黄土丘陵区群落生物学及化学计量学特征随微地形的变化特征,主要结论如下:(1)研究区内草地群落主要由菊科、禾本科和豆科的物种组成,阴坡物种较阳坡丰富。群落地上、地下生物量、根系年生长量分别为:164.12 g?m-2、1044.87 g?m-2、731.77 g?m-2?a-1,且在不同坡向的大小顺序都为:阴坡>阳坡>坡顶。根系生长主要集中在0~20 cm,且从上到下逐渐减小。(2)研究区土壤有机碳(1.20~12.78 g?kg-1)、全氮(0.14~0.94 g?kg-1)、全磷(0.14~0.63 g?kg-1)、全钾(8.32~11.53 g?kg-1)、速效钾(40.82~86.75 mg?kg-1)、铵态氮(3.53~7.23 mg?kg-1)、硝态氮(12.25~27.91 mg?kg-1)、速效磷(0.43~0.92 mg?kg-1)和土壤含水量(3.91~12.2%)基本都在阴坡大于阳坡,并且在阴阳坡的坡下部富集。土壤C/N比值(4.85~19.38)、C/P比值(3.64~27.66)、N/P比值(0.50~1.78)、C/K比值(0.22~1.13)也随着微地形的变化而变化。方差分析表明,坡向和坡位及其交互作用都对土壤养分和水分有显著影响。相关分析表明,土壤水分和养分与群落生产力之间密切相关。(3)研究区草本群落叶片C、N、P、K含量的平均值分别为:433.47、24.84、1.61、16.15 g?kg-1。叶片C/N、C/P、N/P、C/K化学计量比的平均值分别为:18.18、320.36、17.41、29.69,叶片N/P比值表明黄土丘陵区植物生长更易受P限制。根系C、N、P、K含量的平均值分别为:380.05、9.07、0.31、5.46 g?kg-1,根系C/N、C/P、N/P化学计量比的平均值分别为:49.61、1326.64、30.73。研究发现研究区草地群落叶片及根系C、N、P、K含量在坡向梯度上表现为阴坡大于阳坡。(4)植物与土壤作为生物地球化学循环的不同环节,两者之间必然存在着联系。相关分析表明:0~20、20~50、50~80、80~100 cm四个分层的土壤C、N、P、K含量与叶片及根系化学计量特征之间都有不同程度的相关关系,特别是表层土壤C、N、P、K含量与叶片及根系C、N、P、K含量基本都呈显著正相关关系。(5)草地群落添加N肥和N+P复合肥后显著增加了地上生物量而降低了地下生物量,且施肥增加了叶片N、P含量,改变了叶片N/P值,但根系C和K含量对施N肥和N+P复合肥后响应不大。施肥同样也改变了土壤养分含量和土壤化学计量特征,尤其是施肥大大增加了土壤速效N、P养分含量。