碳（C）、氮（N）和磷（P）循环与湿地生态系统的生态结构、过程和功能密不可分。土壤的碳氮比（C/N）、碳磷比（C/P）和氮磷比（N/P）分别表征有机质分解和腐殖化程度、土壤磷矿化的潜力以及土壤养分限制状况。植物的碳氮比（C/N）、碳磷比（C/P）和氮磷比（N/P）是反映植物养分利用效率和养分限制的重要参数。河流湿地是独特且复杂的生态系统，在维持生态功能、提供生态服务和保护生物多样性方面发挥着至关重要的作用。然而，以往关于湿地生态化学计量学的研究主要集中在湖泊、河口和沿海湿地，而位于黄河中下游的河流湿地的相关研究很少。

本研究于河南省郑州市黄河南岸进行，研究区处于黄河中下游的交汇处。于6月份在低滩湿地、高滩湿地和背河洼地设置样地，采集土壤和优势植物样品，分别测定土壤和植物的碳、氮、磷含量，计算其化学计量比。同时测定土壤理化性质，以分析黄河不同湿地类型的生态化学计量关系的变化及其驱动因素。研究结果如下：

（1）低滩湿地和高滩湿地具有较低的土壤C/P和N/P，而背河洼地的土壤C/N（9.15±0.13）、C/P（11.17±0.52）和N/P（1.08±0.09）更高（p<0.01），表明背河洼地具有更强的碳、氮储存能力。

（2）在植物群落水平上，低滩湿地（分别为21.47±1.61和206.80±1.75）和高滩湿地（分别为22.91±0.90和241.04±3.28）的植物C/N和C/P高于背河洼地（分别为14.44±1.02和115.66±2.82）（p<0.01），表明低滩湿地和高滩湿地中的植物具有更强的碳同化能力和养分利用效率。

（3）土壤电导率和水解氮对土壤生态化学计量关系有正向影响（p<0.01）。土壤电导率、有机碳、可溶性有机碳和土壤有效氮含量对植物的化学计量比具有负面影响（p<0.05），且这种影响受植物功能群的调节。

（4）将所有湿地汇总分析，植物与土壤的化学计量比密切相关（p<0.05）。

研究结果表明湿地类型显著影响土壤和植物的化学计量比。由于土壤理化性质的不同影响以及土壤与植物之间养分和化学计量比的耦合效应，湿地类型对土壤和植物化学计量比产生了相反的影响。因此，在探究河流湿地的碳和养分循环时，应考虑植物与土壤化学计量比之间的相互作用。该研究表明在制定湿地管理策略和维持湿地可持续性时，必须考虑湿地类型差异以及复杂的植物-土壤化学计量比相互作用。

该研究成果发表于Sustainability，鄢创为第一作者，由河南省科学院地理研究所与郑州大学的研究人员共同合作完成。此项研究得到了河南省科学院基本科研业务费项目（240601086）、河南省软科学研究计划项目（242400410184）以及河南省科技研发计划联合基金（225200810047）的支持。

论文信息：Chuang Yan, Yuanyuan Li, Jinjuan Gao et al. (2025). Characteristics of soil and plant ecological stoichiometry of carbon, nitrogen, and phosphorus in different wetland types of the Yellow River. Sustainability, 17(7), 3276.

论文链接：https://doi.org/10.3390/su17073276

图1 研究区示意图

图2 黄河低滩湿地（LBW）、高滩湿地（HBW）和洼地（DW）0-15和15-30 cm土层土壤有机碳 (a)、全氮 (b)、全磷 (c)、C/N (d)、C/P (e)和N/P (f)。不同大写字母表示同一土层内不同湿地类型间差异显著，不同小写字母表示同一湿地类型内不同土层间差异显著（p<0.05）。 

图3 黄河低滩湿地（LBW）、高滩湿地（HBW）和洼地（DW）草本和木本植物全碳 (a)、全氮 (b)、全磷 (c)、C/N (d)、C/P (e)和N/P (f)。不同大写字母表示同一土层内不同湿地类型间差异显著，不同小写字母表示同一湿地类型内不同土层间差异显著（p<0.05）。

图4 土壤和植物养分 (a)及其生态化学计量比 (b)之间关系的冗余分析。SOC：土壤有机碳；STN：土壤全氮；STP：土壤全磷；C_P、N_P、P_P分别为植物C、N、P浓度；C/N_S、C/P_S和N/P_S分别为土壤C/N、C/P和N/P；C/N_P、C/P_P和N/P_P分别表示植物C/N、C/P和N/P。

撰稿：鄢创

初审：任杰

复审：杜军

终审：鲁鹏