， ， ， ， ， ,3， ， ,3,， ,3*

(1. 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院 草業(yè)科學(xué)系， 北京 100193; 2. 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院, 北京 100193;3. 河北沽源草地生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站, 河北 沽源 076550)

我國(guó)北方草地面積廣闊，是畜牧業(yè)生產(chǎn)的重要基地，但是由于人為因素和自然因素， 草地生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)不同程度的退化, 目前我國(guó)中重度退化草地已占草地總面積50%多[1-2]，并且每年還在繼續(xù)增加。草地退化分為土壤退化和植被退化，其中土壤退化會(huì)嚴(yán)重影響草地生態(tài)系統(tǒng)的功能[3-5]。土壤有機(jī)碳對(duì)土壤肥力、土壤生產(chǎn)力、碳循環(huán)都有重要的作用[6]。氮是構(gòu)成生命的要素，是植物的必需營(yíng)養(yǎng)元素，磷是植物生長(zhǎng)必需的大量元素之一，所以土壤中有機(jī)碳、氮和磷等含量反應(yīng)土壤的肥力狀況，可作為退化草地恢復(fù)的重要指標(biāo)。為了維持草地生態(tài)系統(tǒng)的平衡發(fā)展和延緩草地進(jìn)一步退化，已經(jīng)采取了不同措施延緩和修復(fù)放牧草地，通過(guò)合理的放牧方式、放牧強(qiáng)度、放牧?xí)r間以及人為管理等去積極恢復(fù)草地生長(zhǎng)狀態(tài)，目前退化草地的修復(fù)主要有松土、淺翻耕、灌溉、施肥等措施[7-10]，這些措施對(duì)退化草地修復(fù)都有一定的積極作用，但不足之處就是持續(xù)花費(fèi)大量的人力物力[11]。而湖泊作為濕地的一種重要組成部分，對(duì)其周圍的環(huán)境具有修復(fù)作用，同時(shí)也維持土壤蓄水性、植被多樣性、改善周圍小氣候條件等功能。具有獨(dú)特的水文、土壤、植被與生物特征，在物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)中有獨(dú)特的作用[12-13]。趙慧[14]等研究發(fā)現(xiàn)在濕地水分梯度下，土壤碳氮含量是沿著水分降低而減少的趨勢(shì)，劉萍萍[15]也發(fā)現(xiàn)，以湖為中心，向外延伸，土壤含水量的土壤養(yǎng)分是逐漸降低。說(shuō)明湖泊是對(duì)毗鄰?fù)寥喇a(chǎn)生一定的影響。在退化草地上建造人工湖泊，就可以使人工湖泊與毗鄰?fù)嘶莸匦纬山鼭竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)，從而可能改善毗鄰?fù)嘶莸氐纳L(zhǎng)環(huán)境，積極影響退化草地土壤中營(yíng)養(yǎng)的流動(dòng)，加快退化草地的修復(fù)[16]。基于此，分析人工湖對(duì)毗鄰?fù)嘶莸赝寥烙袡C(jī)碳、全氮和全磷的影響，評(píng)估退化草地土壤營(yíng)養(yǎng)在人工湖影響下的恢復(fù)狀況，為草地管理和恢復(fù)給出一個(gè)可選擇的有效策略，為更好的利用和改善放牧草地提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)地位于河北沽源草地生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外站，河北省北部沽源縣城北12 km，東經(jīng)115°40 ′，北緯 41°46 ′，海拔 1 460 m。氣候?yàn)榘敫珊荡箨懠撅L(fēng)氣候帶，冬季漫長(zhǎng)，夏季無(wú)暑，年平均氣溫約1℃左右，最冷月(1月)平均氣溫-18.6℃，最熱月(7月)平均氣溫 17.6℃。年降水量350～450 mm之間，且降水多集中于6-9月，占全年降水量的79%，年蒸發(fā)量為1 700～2 300 mm，是降水的4～5倍，濕潤(rùn)系統(tǒng)介于0.5～0.8之間。終年盛行西北風(fēng)，年大風(fēng)日數(shù)50～80天，沙塵暴的日數(shù)10～25天，無(wú)霜期約為80～110天，年日照時(shí)數(shù)2 930 h，試驗(yàn)區(qū)為堿性土壤，pH偏高為7.9～9.8，主要土壤類型為栗鈣土。草地初始的主要植物有羊草(Leymuschinensis)、堿茅(Puccinelliadistans)、蘆葦(Phragmitesaustralis)、星毛萎陵菜(Potentillaacaulis)、堿蓬(Suaedaglauca)、馬藺(Irislactea)等。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與取樣測(cè)定

2013年6月，在河北沽源國(guó)家野外觀測(cè)站的放牧草地區(qū)建造一個(gè)面積約200畝，深2 m的人工湖泊并在2014年6月左右完成湖蓄水。2013年7月，為研究人工湖對(duì)毗鄰?fù)嘶拍敛莸赝寥捞嫉自跁r(shí)間和空間上的影響，在人工湖東側(cè)的放牧草地上按照離湖邊距離(10 m、60 m、100 m、150 m、250 m、600 m)依次放置6個(gè)鐵絲網(wǎng)籠(2 m ×2 m ×2 m)。在2014年、2015年和2016年植物的生長(zhǎng)旺季(7月下旬)從放牧草地放置鐵籠區(qū)域采取相應(yīng)的土壤樣品。在鐵籠內(nèi)分別隨機(jī)選取3個(gè)采樣點(diǎn)進(jìn)行土壤取樣。在每個(gè)取樣點(diǎn)，用取土器按0～10 cm，10～20 cm，20～40 cm，和40～60 cm分層取土，取出的同層土樣，放入牛皮紙袋，帶回實(shí)驗(yàn)室在65℃烘箱烘至恒重，然后過(guò)2 mm篩，測(cè)定土壤碳、氮和磷。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2007進(jìn)行整理和初步分析，用SPSS 21.0進(jìn)行方差分析，分析土壤碳、氮和磷在距離湖泊不同距離的變化和年際間的變化。用Sigma Plot 10.0繪制圖形。

土壤有機(jī)碳的測(cè)定：TOC測(cè)定儀。測(cè)定前將土壤樣品用0.5 mol·L-1HCl反應(yīng)，將土壤中的無(wú)機(jī)碳反應(yīng)完全后60℃烘干，稱取90～120 mg(精確到0.0001 g)干土樣(根據(jù)土壤的含碳量定，一般上層土壤含碳量較高，稱取90～100 mg，下層土壤含碳量較低，稱取約120 mg)，用TOC測(cè)定儀，樣品燃燒后并在氧化銅作用下將土壤中的碳反應(yīng)生成CO2，根據(jù)紅外原理計(jì)算出土壤中有機(jī)碳含量。

土壤全氮的測(cè)定：凱氏定氮法，采用全自動(dòng)開(kāi)氏定氮儀(FOSS Kjeltec 開(kāi)氏定氮儀，型號(hào)KjeltecTM23200)。

土壤全磷的測(cè)定：氫氧化鈉熔融-鉬銻抗比色法。

2 結(jié)果與分析

2.1 退化草地土壤有機(jī)碳對(duì)人工湖的空間響應(yīng)

2014年不同土層土壤有機(jī)碳在距離上表現(xiàn)出不同的變化規(guī)律(表1)。0～10 cm土層土壤有機(jī)碳在近湖區(qū)(小于100 m)顯著高于遠(yuǎn)湖區(qū)(大于100 m)，距湖100 m處土壤有機(jī)碳達(dá)到最大，為23.29 g·kg-1，比距湖最遠(yuǎn)的600 m處土壤有機(jī)碳含量降低80%。10～20 cm土層土壤有機(jī)碳含量整體上隨著距離的增加顯著降低，從距湖10 m到600 m土壤有機(jī)碳降低了79%。10～20 cm土層的土壤有機(jī)碳明顯低于表層0～10 cm土層。20～60 cm土層的土壤有機(jī)碳含量在遠(yuǎn)湖區(qū)(大于100 m)是隨著距離的增加而顯著降低2015年0～10 cm土層土壤有機(jī)碳在距離上呈降低的趨勢(shì)。在距湖600m處有機(jī)碳最低，為3.72 g·kg-1。10～20 cm土層土壤有機(jī)碳在距離上呈先升高后降低的趨勢(shì)，在距湖100 m達(dá)到最大值13.50 g·kg-1，距湖600 m處最小2.21 g·kg-1，在距離上降低了84%。20～60 cm土層土壤有機(jī)碳都在距湖100 m處最大，在距湖600 m處最低。

2016年距建湖兩年，土壤有機(jī)碳在距離上的變化更穩(wěn)定。土壤有機(jī)碳含量距湖近的(距離小于150 m)顯著大于距離遠(yuǎn)的(距離大于150 m)。10～20 cm土層土壤有機(jī)碳含量在距離上為逐漸減少的趨勢(shì)。其它各土層土壤有機(jī)碳含量在距離上呈先升高后降低，在距湖600 m處最小。

表1 距湖不同距離土壤有機(jī)碳的變化Table 1 The variation of soil organ carbon with distances from artificial lake

注：表中同行的不同小寫字母代表同一土層不同距離在0.05水平上的差異性 下同

Note : The lowercase letters mean difference in same soil layer of a line with different distances from lake at the 0.05 level. The same as below

2.2 土壤全氮對(duì)人工湖的空間響應(yīng)

2014年土壤全氮在距離上有顯著的變化趨勢(shì)(表2)。0～10 cm、10～20 cm土層土壤全氮含量在距離變化是先顯著升高后顯著降低，土壤全氮在距離上分別降低了79%、78%。近湖區(qū)(距離小于100 m)土壤全氮含量顯著高于遠(yuǎn)湖區(qū)(距離大于100 m)。20～40 cm土層土壤全氮含量在遠(yuǎn)湖區(qū)隨著距離的升高顯著降低，在距湖600 m處最低為0.35 g·kg-1，距湖100 m最大為1.29 g·kg-1。40～60 cm土層土壤全氮在10 m處最大，在600 m處最低，湖距在150 m之后隨著距離的增加顯著降低。

2015年不同土層的土壤全氮含量在不同距離上的變化同2014年相似。0～10 cm土層土壤全氮含量在距離大于60 m后隨著湖距而增加，土壤全氮含量顯著降低在600 m處，在距離上土壤全氮含量降低了77%。并且在距離上近湖區(qū)的土壤全氮含量顯著高于遠(yuǎn)湖區(qū)。10～40 cm土層土壤全氮含量在距離上隨著湖距的增加呈顯著升高，在距湖100 m處最大，隨后顯著降低并在600 m處最小。從距離上看，土壤全氮含量近湖區(qū)顯著高于遠(yuǎn)湖區(qū)。40～60 cm土層在距離上變化不明顯，但是能夠看出距離湖泊越遠(yuǎn)其值越小。

2016年土壤全氮含量在距湖不同距離上較2014年和2015年的變化更為顯著，4個(gè)土層的土壤全氮含量在距離上均有隨著距離的增加顯著降低的趨勢(shì)。0～10 cm土層土壤全氮含量顯著升高，在距湖60 m處達(dá)到最大值為3.75 g·kg-1，隨著距離的增加，在距湖600 m處最小為0.68 g·kg-1，土壤全氮含量在距離上降低了82%，10～60 cm各土層土壤全氮含量在距離上有顯著減少的趨勢(shì)，總體是近湖區(qū)的顯著高于遠(yuǎn)湖區(qū)。

表2 距湖不同距離土壤全氮的變化Table 2 The variation of soil total nitrogen with distances from artificial lake

對(duì)3年土壤全氮和距離的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，4個(gè)土層土壤全氮含量和距離都有極顯著的相關(guān)性(圖1，P<0.01)。0～60 cm各土層的土壤全氮和距離呈拋物線形相關(guān)，土壤全氮在距離上的變化可由距離分別解釋81%(0～10 cm層)、82%(10～20 cm層)、47%(20～40 cm層)和72%(40～60 cm層)。以上分析表明，在建湖后短期內(nèi)，湖泊對(duì)周圍退化草地的土壤全氮含量有顯著的影響，且距離湖泊近的影響高于距離湖泊遠(yuǎn)的。

2.3 土壤全磷對(duì)人工湖的空間響應(yīng)

2014年土壤全磷含量在4個(gè)土層間不同距離上的變化趨勢(shì)不一致(表3)，總的來(lái)說(shuō)，除40～60 cm土層外，其它3層的土壤全磷含量均表現(xiàn)為近湖區(qū)顯著大于遠(yuǎn)湖區(qū)。在距離上，0～10 cm土層距湖10～150 m之間沒(méi)有顯著的差異，但是顯著高于距湖250 m和600 m處的土壤全磷含量，其中土壤全磷含量最低值在距湖600 m處為0.27 g·kg-1。10～20 cm土層的土壤全磷在距離上表現(xiàn)為隨著距離的增加(去掉距湖60 m處)土壤全磷含量顯著降低，在距離上相對(duì)降低了51%。20～40 cm土層的土壤全磷在距離上的變化趨勢(shì)同10～20 cm土層一致，除了距湖60 m處出現(xiàn)了一個(gè)較低值外，表現(xiàn)為距湖近的其土壤全磷含量顯著高于距湖遠(yuǎn)的。40～60 cm土層土壤全磷含量不同于其他3層，在距離上沒(méi)有顯著的變化。

圖1 建湖短期內(nèi)土壤氮全與距離的相關(guān)性Fig.1 The correlation between soil N and distance from artificial lake

2015年，0～10 cm土層土壤全磷含量在距離上沒(méi)有顯著的差異，但是總體表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢(shì)。在距湖60 m處其磷含量達(dá)到最高值，在距湖250 m處磷含量最低。10～20 cm土層的土壤全磷含量在距離上沒(méi)有差異。20～40 cm土層的土壤全磷含量在距湖100 m處達(dá)到最高值為0.15 g·kg-1。40～60 cm土壤全磷含量在距離上(10 m到600 m)降低了78%，全磷含量在距湖小于150 m處顯著高于距湖大于150 m處，說(shuō)明近湖區(qū)其磷含量顯著高于遠(yuǎn)湖區(qū)。

2016年， 0～10 cm土層土壤磷含量在距離上先升高，在距湖60m處達(dá)到最大值為0.32 g·kg-1，隨后顯著降低，在距湖600 m處最低為0.14 g·kg-1。10～20 cm土層土壤全磷含量在距離上有顯著降低趨勢(shì)，距湖10 m處土壤全磷含量最高為0.45 g·kg-1，在距湖250 m處最低為0.10 g·kg-1。20～40 cm土層的土壤全磷含量在距湖距離10m最大，在距離大于60 m后，土壤磷含量在距離上沒(méi)有顯著的變化。40～60 cm土層土壤全磷在距離上變化不顯著。對(duì)4個(gè)土層的土壤全磷在不同距離上的分析可以得出，湖泊對(duì)上層土壤磷的影響大于下層土壤。

表3 距湖不同距離土壤全磷的變化Table 3 The variation of soil total phosphorus with distances from artificial lake

2.4 碳氮磷變化相關(guān)性

土壤有機(jī)碳(soil organic carbon,SOC)變化和全氮(total nitrogen,TN)及全磷(total phosphorus,TP)變化呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系(表4)，對(duì)結(jié)果分析可得土壤有機(jī)碳、全氮和全磷在距離湖泊不同距離上變化趨勢(shì)基本一致，說(shuō)明湖泊致使土壤某種元素變化，土壤中的其它元素也產(chǎn)生一定的聯(lián)動(dòng)效應(yīng)。

表4 土壤碳氮磷的相關(guān)性分析Table 4 The correlation analysis of soil carbon, nitrogen and phosphorous

注：**表示在0.01水平上的極顯著相關(guān)

Note: **indicates an extremely significant correlation at the 0.01 level

2.5 退化草地土壤有機(jī)碳對(duì)人工湖的時(shí)間響應(yīng)

土壤有機(jī)碳隨著建湖年限的增加在不同土層的不同離湖距離上有不同的變化趨勢(shì)(表5)。0～10 cm土層除距湖100 m處是隨著建湖年限的的增加而降低外，年際間在距湖60 m、150 m和250 m處是顯著升高的，距湖10 m和600 m處雖然沒(méi)有顯著的差異，但在數(shù)值上明顯增加。10～20 cm土層的土壤有機(jī)碳含量隨著年限的增加除距湖600 m處是升高的之外，在其它距離上均有降低的趨勢(shì)。20～40 cm土層的土壤有機(jī)碳含量在年際間的差異顯著且有較大的特異性，特別是湖距60 m和100 m處的相對(duì)差86%，但是隨著湖泊對(duì)土壤影響年限的增加，在年際間距湖60 m處土壤有機(jī)碳顯著升高，距湖100 m處顯著降低，在2016年距湖60 m和100 m處的有機(jī)碳含量相對(duì)差25%，說(shuō)明隨著建湖年限的增加人工湖削弱了土壤在距離上的差異性。40～60 cm土層的土壤有機(jī)碳除距湖600 m處在年際間沒(méi)有差異外，隨著年限的增加，都有降低的趨勢(shì)。

表5 土壤有機(jī)碳在年際間的變化Table 5 The change of soil organic carbon among years

注：表中的不同小寫字母代表同距離不同年際間在0.05水平上的差異性,下同

Note: Lowercase letters mean the difference in same distances among years at the 0.05 level。The same below

2.6 土壤全氮對(duì)人工湖的時(shí)間響應(yīng)

土壤全氮含量在不同土層的不同距離上在建湖年限上有不同的變化動(dòng)態(tài)(表6)。0～10 cm土層土壤全氮含量除了距湖60 m和250 m處土壤全氮含量隨年限的增加而顯著升高外，距湖100 m和150 m處土壤全氮含量隨著年限的增加顯著降低，距離湖泊10 m和600 m處雖沒(méi)有顯著的差異，但是數(shù)值上是降低的。10～20 cm土層的土壤全氮含量除了距湖10 m處沒(méi)有顯著差異外，其它距離上的土壤全氮含量均有降低的趨勢(shì)，特別是遠(yuǎn)湖區(qū)(距離大于150 m)是隨著建湖年限的增加土壤全氮含量顯著降低的，距湖10 m處沒(méi)有差異，距湖60 m處沒(méi)有顯著差異，但數(shù)值上是降低的，距湖100 m處顯著降低，隨著建湖年限的增加，土壤全氮含量顯著降低。說(shuō)明建湖削弱實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的特異性。20～40 cm土層在距離10 m處，土壤全氮含量在年際間升高了10%，其余距離在年際間變化不顯著。40～60 cm土層的土壤全氮含量在年際間表現(xiàn)出隨著建湖年限的增加，土壤全氮含量顯著升高，除了距湖600 m處沒(méi)有顯著的變化外，其他距離上均有顯著升高的趨勢(shì)，說(shuō)明在土壤下層40～60cm處，土壤全氮受到人工湖的影響，并且隨著建湖年限的增加，土壤全氮含量增加。對(duì)土壤全氮在4個(gè)土層在年際間的動(dòng)態(tài)分析可以得出，上層土壤(0～10 cm和10～20 cm)隨著建湖年限的增加，土壤全氮含量減少，下層土壤(20～40 cm和40～60 cm)隨著建湖年限的增加，土壤全氮含量增加。

表6 土壤全氮在年際間的變化Table 6 The variation of soil total nitrogen among years

2.7 土壤全磷對(duì)人工湖的時(shí)間響應(yīng)

土壤全磷在年際間在4個(gè)土層中所有距離上均呈顯著降低的趨勢(shì)(表7)。0～10 cm土層除了距湖60 m處沒(méi)有顯著差異外，其它距離上均是隨著建湖年限的增加土壤全磷含量顯著降低，距湖10 m、100 m、150 m、250 m 、600 m 處在年際間分別降低了50%、40%、45%、36%、48%。10～20 cm土層的土壤全磷含量，在2014年建湖，2015年時(shí)土壤全磷含量顯著減少，2016年相對(duì)于2015年沒(méi)有顯著差異。20～40 cm土層土壤全磷含量在年際間的變化同10～20 cm一致，在2015年到2016年是顯著升高。年際間，距湖10 m處土壤全磷含量相對(duì)升高了37%，距湖60 m處相對(duì)升高了29%，距湖100 m處相對(duì)升高了17%。40～60 cm土層的土壤全磷含量同上層土壤在年際間的變化是一致的，隨著建湖年限的增加，土壤全磷含量顯著降低。并且自2014年建湖后，2015年則出現(xiàn)顯著降低，說(shuō)明土壤全磷含量受到人工湖的影響敏感，在短期內(nèi)則有所變化。

表7 土壤全磷在年際間的變化Table 7 The variation of total phosphorus among years

3 討論

3.1 土壤碳氮磷對(duì)人工湖的空間響應(yīng)

土壤有機(jī)碳、全氮、全磷在人工湖泊的影響下，在距離上的變化趨勢(shì)表明上層土壤(0～10 cm和10～20 cm)的養(yǎng)分含量隨著距離的增加顯著降低。在距離大于100 m時(shí)，土壤有機(jī)碳、全氮、全磷都是隨著距離的增加而顯著下降的，體現(xiàn)了距離湖泊越遠(yuǎn)其養(yǎng)分含量越低。下層土壤(20～40 cm和40～60 cm)養(yǎng)分一般隨著距離的增加先升高后降低，大約在距湖100 m處達(dá)到最大值。水分的變化可能在其中扮演重要的作用，有研究已表明水分是土壤礦化作用的重要影響因素[17-18]。陳靜等關(guān)于水分對(duì)土壤氮素的礦化作用影響的研究發(fā)現(xiàn)在溫度不變的情況下，改變土壤水分對(duì)土壤的硝化速率和礦化速率有明顯的作用，土壤的氮素礦化作用隨土壤水分的增加先升高后下降，在9.5%田間含水量處達(dá)到最大值[17]，也有研究表明，在極端干旱的條件下，水分控制氮的礦化作用，但隨著土壤含水量的增加，水分對(duì)氮礦化的影響減弱[18]，水分過(guò)高也會(huì)有抑制礦化作用[19]。張曉建等[20]研究說(shuō)明適宜的土壤水分能夠增加土壤速效磷含量，提高根基磷素的有效性。本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與劉萍萍等研究濕地湖泊的結(jié)果有一定的一致性，湖泊由近及遠(yuǎn)對(duì)土壤的理化性質(zhì)有顯著的影響，含水量越高，土壤養(yǎng)分含量越高[21]。這3種養(yǎng)分的變化有一定的聯(lián)動(dòng)性，我們的相關(guān)分析也證實(shí)了這一點(diǎn)，土壤碳氮磷之間是呈顯著地正相關(guān)關(guān)系，這也正好能夠解釋這3個(gè)指標(biāo)在距離上的變化趨勢(shì)基本上是一致的。碳氮的極顯著正相關(guān)關(guān)系在很多研究中也有證實(shí)[22-23]。

3.2 土壤碳氮磷對(duì)人工湖的時(shí)間響應(yīng)

2014年建湖后，隨著建湖年限的增加，各個(gè)土層的土壤全磷含量顯著降低，2014年土壤全磷含量顯著高于2015年和2016年的，雖然土壤全磷含量有所降低，但并不能說(shuō)明土壤磷素的供應(yīng)能力減弱，只能說(shuō)土壤全磷在建湖后隨年際的增加有顯著的變化，對(duì)菜子湖不同退耕下土壤磷素有效性研究表明，不同退耕年限下，土壤磷素對(duì)磷的貢獻(xiàn)程度不同，其中退耕還湖2年后，有機(jī)磷含量下降，隨后在上升，占全磷比例的17.80%～50.15%；退耕2年到8年無(wú)機(jī)磷也是降低的趨勢(shì)；退耕8年后土壤全磷含量才逐漸上升，占全磷比例的35.90%～67.27%。土壤水文條件、植被生長(zhǎng)和土壤黏粒含量變化不僅影響土壤磷素組分特征，也影響著恢復(fù)濕地土壤磷素有效性[24]。土壤有機(jī)碳和全氮是反映草地土壤營(yíng)養(yǎng)狀況的直接指標(biāo)，土壤有機(jī)碳在不同距離上隨年際的變化不同，雖然在每個(gè)土層不同距離上的土壤有機(jī)碳變化方式不同，有的顯著升高有的顯著降低，土壤有機(jī)碳在年際間反映不顯著，但土壤有機(jī)碳在不同距離上的差異顯著，說(shuō)明湖泊對(duì)土壤有機(jī)碳在空間上的影響強(qiáng)于時(shí)間上。土壤有機(jī)碳含量主要是由植被枯落物分解得到。土壤有機(jī)碳在建湖初期草地上本身含有大量枯落物。為了保持與籠外放牧狀態(tài)一致，采樣完成后會(huì)剪除樣方中植被，樣方中土壤植物減少，枯落物也相對(duì)減小了，可能會(huì)使土壤有機(jī)碳隨著年際增加而沒(méi)有改變。有研究表明，土壤的異質(zhì)性程度可以作為草原荒漠化程度的指標(biāo)，土壤異質(zhì)性的變化能反應(yīng)退化土壤的恢復(fù)過(guò)程[25]，土壤全氮在年際間也是出現(xiàn)減少的現(xiàn)象，2016年土壤全氮含量在各距離上表現(xiàn)比2014年趨于穩(wěn)定，建湖也削弱土壤全氮含量在試驗(yàn)點(diǎn)的差異性。草地植被生物量比建湖初期明顯增加。但樣方植被剪除導(dǎo)致大量植物氮不能分解到土壤中，造成土壤中部分全氮損失。土壤中另一部分氮素經(jīng)反硝化作用和氨的揮發(fā)重新返回大氣中。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，建湖后草地土壤微生物數(shù)量上升，微生物分解土壤中硝酸鹽和氨釋放到大氣中也可能會(huì)使土壤全氮含量損失[26]。

4 結(jié)論

土壤有機(jī)碳、全氮、全磷在上層土壤(0～10 cm和10～20 cm)中和距離有顯著的線性關(guān)系，呈逐漸降低的趨勢(shì)，相關(guān)性分析三者是呈現(xiàn)顯著正相關(guān)關(guān)系，說(shuō)明在建湖3年這個(gè)短時(shí)期內(nèi)，土壤養(yǎng)分(有機(jī)碳、全氮、全磷)形成了一個(gè)近湖效應(yīng)，即靠近湖的養(yǎng)分含量高。

年際間，建湖初期各距離上的土壤有機(jī)碳，全氮、全磷含量差異大，特異性強(qiáng)，但隨著建湖年限的增加，各距離上碳氮磷的差異性削弱，說(shuō)明人工湖減少了毗鄰?fù)嘶莸赝寥乐刑嫉自诳臻g上的特異性。