青海省4种常见树木碳氮磷生态化学计量特征

生态系统的养分循环和养分供求平衡影响植物生态化学计量特征,碳(C)、氮(N)、磷(P)含量和计量比反映植物生理过程.青海省位于青藏高原东北部,了解该地区森林乔木各器官C、N、P含量及差异与养分分配机制对高原生态环境及其功能的维持有重要作用.以青海省不同地区森林中4个优势树种为对象,野外采集树种不同器官(叶片、树枝、树干、树根和树皮)测定C、N、P含量,分析青海省优势树种C、N、P含量分配及其生态化学计量特征.结果显示:(1)尖扎地区叶片中C含量和树枝中C、N、P含量都显著高于其他地区;而互助、大通、循化和祁连树皮中C含量最高;(2)门源地区树根N、P含量最低,叶片对N、P利用效率高;(3)高海拔地区树种叶片P含量高于低海拔地区,N含量则相反;(4)各地区优势树种各器官N/P 14,主要受N元素限制.综上所述,植物在不同环境条件下采取的适应性机制不同,门源、尖扎地区植物叶片中C含量高,光合作用强,对N、P需求大且利用效率高;互助、大通、循化和祁连地区树皮中C含量最高,说明植物为抵御严寒气候采取保守生长策略;各地区植物生长在N元素限制条件下有较高的养分利用效率.(图2表4参57)     

晋西吕梁山区3种森林碳氮磷生态化学计量特征

以吕梁山区3种人工林(山杨林、落叶松林和油松林)为研究对象,采用标准样地的实测数据,探索植物叶片、枯落物及表层(0-20 cm)土壤的碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征,并进行相关性分析.结果显示,不同森林类型同一组分C、N、P含量差异显著,叶片、枯落物、土壤的C、N含量均为山杨林大于落叶松林和油松林,P含量为落叶松林大于山杨林和油松林.3种森林C、N、P含量均为叶片枯落物土壤,且叶片与枯落物C、N、P含量显著高于土壤;C:N、C:P均表现为枯落物叶片土壤,N:P则表现为叶片土壤枯落物.山杨林枯落物N:P与土壤N:P呈现显著正相关;落叶松林叶片C:N与枯落物N:P呈现显著负相关,叶片C:P与土壤N:P呈现显著正相关;油松林叶片N:P与土壤N:P呈现显著正相关.以3种森林类型总体来说,叶片与土壤N含量呈现显著正相关,而枯落物与土壤C、N、P之间均无显著相关.上述研究表明,环境因素对土壤C、N、P计量特征的影响较大,尤其是纬度和海拔对土壤C、N、P及C:N、C:P的影响最为显著,且均为显著正相关;结果可为进一步研究该地区不同树种的养分利用和循环特征提供科学依据.     

喀斯特高原石漠化区次生林叶片—枯落物—土壤连续体碳氮磷生态化学计量特征

探究喀斯特高原石漠化区贵州青冈[Cyclobalanopsis argyrotricha (A. Camus) Chun et Y. T. Chang]-云贵鹅耳枥(Carpinus pubescens Burk)林、麻栎(Quercus acutissima Carruth)林、猴樟(Cinnamomum bodinieri Levl)林和华山松(Pinus armandii Franch)林4种次生林叶片—枯落物—土壤连续体C、N、P生态化学计量特征及相关性,可为喀斯特森林恢复重建和经营管理提供依据.对4种次生林叶片、枯落物及土壤进行野外取样,室内测定C、N、P含量及计算生态化学计量比.结果显示:4种次生林叶片组分的C、N、P元素含量为474.34、18.59、1.78 g/kg;枯落物组分C、N、P元素含量为444.21、12.84、0.96 g/kg;土壤组分(0-10 cm)的C、N、P元素含量为80.40、2.80、0.86 g/kg,叶片—枯落物—土壤连续体C、N、P含量皆表现为高—中—低变化趋势.4种森林叶片—枯落物—土壤连续体各组分C:N:P计量比依次为266:10:1、490:14:1、93:3:1,叶片-枯落物-土壤连续体C:N:P质量比呈中—高—低的变化趋势. C/N、C/P、N/P在叶片—枯落物—土壤连续体各组分中变化趋势不同,C/N在4种森林中变化规律不一致,而C/P与N/P在4种森林中皆表现为中—高—低变化趋势.土壤组分N/P与叶片组分C/P、N/P,枯落物组分N/P与叶片组分C/P、N/P之间皆为显著正相关,而枯落物和土壤组分的N/P之间没有表现出显著的相关性.与已有的研究结果相比,喀斯特次生林叶片—枯落物—土壤连续体C含量呈中—低—高格局,N含量为中—高—高格局,P含量为高—高—高格局,C:N:P化学计量为低—低—高格局,叶片N/P、枯落物C/N较低,土壤C/N相对较高,C/P、N/P相对较低.综上所述,喀斯特高原石漠化区次生林枯落物分解较快,土壤中P回归充分而N回归不足,植被生长主要受到N的限制,且养分循环速度与优势种相关,优势种选择是森林恢复与经营的核心内容.(表5参38)     

秦岭松栎林土壤生态化学计量特征及其对海拔梯度的响应

土壤生态化学计量比是表征土壤内部养分循环及对植物养分供应状况的重要指标。通过在秦岭中段海拔1 100—1 900 m范围内油松(Pinus tabuliformis)—锐齿槲栎(Quercus aliena var. acuteserrata)混交林密集分布的区域设置23个调查样地,分0—20、20—40和40—60 cm 3个土层采取样地土壤样品进行测定,分析不同海拔、不同土层之间土壤C、N、P化学计量比的差异,旨在阐明秦岭松栎林土壤C、N、P生态化学计量特征对海拔梯度的响应规律,为揭示森林土壤养分限制因素、林地土壤质量评价及秦岭生态系统的保护等提供基础。结果显示:(1)土壤总有机C、总N和总P的平均含量分别为23.723、1.641和1.039 g·kg-1,随着海拔增加,土壤整体的总C、总N呈上升趋势,而总P无明显变化;(2)土壤C?N、C?P、N?P的均值分别为14.906、24.081和1.657,随着海拔增加,土壤整体的C?N呈"先上升—后下降"、N?P呈"先下降—后上升"趋势,C?P无明显变化;(3)0—20 cm土层的C?P、N?P均显著高于20—40 cm和40—60 cm土层,而不同土层的C?N之间无显著性差异,且土壤C、N之间的正向相关性远高于C、P和N、P;(4)在20—40 cm土层中,海拔1 300—1 500 m处的土壤C?N较高,而海拔1 100—1 300 m处的土壤N?P较高;在40—60 cm土层中,海拔1 300—1 500 m处的N?P显著低于1 100—1 300 m和1 700—1 900 m海拔段。该研究表明,秦岭松栎混交林土壤的C、N、P含量及其化学计量比沿海拔梯度发生了较为明显的变化,适量增施氮肥有助于缓解林地土壤N的限制性作用,且应更加重视高海拔区域的土壤保育工作。     

滨海沙地不同树种碳氮磷化学计量特征

以滨海沙地尾巨桉、肯氏相思、纹荚相思、湿地松、木麻黄为研究对象,分别测定其新鲜叶片、凋落叶及0-10cm土壤层样品的养分含量,分析不同人工林碳氮磷化学计量比(C:N:P),探讨化学计量垂直分异特征.结果表明:C、N、P含量变化范围分别为叶片503.19-515.80、11.76-22.1、0.37-0.66 mg/g,凋落物474.81-497.28、7.18-15.54、0.34-0.55 mg/g,土壤3.41-4.41、0.33-0.47、0.09-0.12 mg/g;植物C、N、P含量显著高于土壤,不同物种间叶片N、P含量差异显著,凋落物C、N、P含量差异性显著.凋落叶C:N、C:P大于叶片但N:P小于叶片.植物N重吸收率大于P重吸收率(分别为29.54%、18.51%),且植物叶片N:P16.本研究结果表明5个树种较大程度受到P元素限制,有助于更深入地认识滨海沙地养分循环规律和系统稳定机制.     

黔中天然次生林主要优势树种叶片生态化学计量特征

叶片生态化学计量是研究植物生长速度、植物氮和磷的利用效率的有效方法,采用此法研究典型植物叶片C、N、P、K养分元素及其各元素计量比特征,可为退化喀斯特地区植被恢复演替的合理配置和适生植物的限制性养分元素诊断提供理论依据。以黔中喀斯特地区24种常绿、落叶优势乔木和灌木树种为研究对象,开展叶片生态化学计量分析与研究。结果表明,(1)研究区植物叶片的碳、氮、磷和钾质量分数变幅较大,分别为(515.64±36.36)、(17.16±3.84)、(1.34±0.40)、和(12.25±3.91)mg·g-1。(2)当N/P16时,植物生长主要受P元素的限制,当N/P14时,受制于N元素,当14N/P16时,则植物受N、P的共同限制,本研究区的植物叶片N/P均值为13.13,主要受N限制;当N/K2.1,K/P3.4时,植物的生长受K限制;研究区的植物叶片N/K=(1.55±0.11),K/P=(9.49±0.77),整体上表现为K含量富足,而N、P养分受限。(3)不同生活型植物叶片的养分吸收利用率不同,对C、N、K吸收利用率分别是:乔木树种灌木树种,落叶树种常绿树种、阔叶树种针叶树种,阔叶树种针叶树种;而对P的吸收利用率则没有差异;(4)C/P、C/K、C/N、P/K、和N/K是植物生长的重要生理指标,不同生活型植物叶片的C/P和C/N比值表现为常绿树种落叶树种;C/K和P/K则为针叶树种阔叶树种;乔木和灌木树种间的元素比值关系差异不显著。(5)植物叶片C、N、P和K的相关性为:C与K呈负相关(P0.05),C与P、N均不相关(P0.05),P与K、N呈极显著正相关(P0.01),K与N相关性不显著(P0.05)。     

喀纳斯泰加林林下72种植物叶片的碳、氮、磷化学计量特征

喀纳斯泰加林由于常受火干扰的影响,形成了自身独特的生理生态和生态化学计量特征。为探究喀纳斯泰加林林下植物的化学计量特征,阐明其变化规律,对喀纳斯泰加林林下72种植物叶片的碳、氮和磷的化学计量特征进行了分析,为喀纳斯泰加林的可持续经营提供科学依据。结果表明,林下植物叶片的C、N和P质量分数变幅较大,均值分别为(401.26±104.91)、(9.51±4.74)、(5.51±1.73) mg·g~(-1),变异系数分别为51%,50%和31%;C:N、C:P、和N:P分别为(46.28±23.48)、(74.94±39.55)、(1.86±0.95)。元素之间的相关分析表明,C和P,N和P呈显著正相关关系(P0.05),C与N不存在显著相关关系(P0.05)。从植物生长类型角度,草本植物对N、P的利用率比灌木高。就植物功能群而言,一二年生植物具有较低的C:P和N:P比值,生长速度快,寿命短;常绿灌木为了维持常绿和抵抗寒冷的冬季,保持了低矮的状态和较慢的生长速度,C:P和N:P最高。与全球和中国尺度的研究相比,喀纳斯泰加林林下植物的C、N、P含量和N:P较低,说明喀纳斯泰加林土壤缺N。林下植物叶片的N:P小于14,表明喀纳斯泰加林下林植物生长受到N的限制,与其他研究区域研究结果受N、P共同限制不同,这是由于喀纳斯泰加林遭受频繁的火干扰导致大量的N损失。     

Stoichiometric characteristics of carbon,nitrogen, and phosphorus in leaf litter soil of Pinus yunnanensis forest during different restoration stages in the karst plateau of eastern Yunnan北大核心CSCD

以滇东岩溶坡地不同恢复阶段云南松林(纯林、人工混交林、天然次生林)为研究对象,以元江栲原生林和小铁仔灌丛作为参照样地,对5种植被类型中的叶片-枯落物-土壤中的C、N、P含量和化学计量比特征进行研究.结果表明:(1)3种云南松林都呈现为高C(432.27 g/kg)、低N(10.28 g/kg)、P(0.96 g/kg)的格局,5种植被类型的叶片-枯落物-土壤C、N、P含量基本都表现为叶片>枯落物>土壤,C/N、C/P、N/P值则都表现为枯落物>叶片>土壤,叶片和枯落物的养分含量和化学计量比值与土壤间差异显著.(2)3种云南松林对于养分的吸收同化能力差异不大,但天然次生林的枯落物质量最好,人工混交林的土壤N、P有效性最高,云南松林内受N的胁迫作用强于原生林和灌丛.(3)植物叶片-枯落物-土壤中C、N、P及其化学计量比间相关性显著,互馈机制明显.研究区内土壤C、N、P化学计量特征受土壤pH、团聚体颗粒、含水率、容重和硝态氮影响显著.因此,滇东岩溶高原云南松植被恢复过程中主要受N胁迫作用,提高枯落物养分回流是云南松植被恢复与经营的关键要素.(图4表3参41)     

南亚热带中幼龄针阔混交林生态化学计量特征

为了解南亚热带中幼龄针阔混交林植物、凋落物和土壤生态化学计量特征,本研究以10-11 a、7-9 a和3-5 a林龄人工针阔混交林为研究对象,通过对植物叶片（乔木、灌木和草本）、凋落物及土壤的碳（C）、氮（N）和磷（P）含量及计量比分析,探讨了中幼龄针阔混交林生态化学计量特征、相互关系及其N、P养分限制。结果表明,1）针阔混交林乔木、灌木和草本叶片碳含量均值分别为502.88、472.18和438.31 mg·g-1,其叶片碳含量表现为乔木〉灌木〉草本;叶片全氮含量均值分别为15.87、19.61和15.72 mg·g-1,叶片全磷含量均值为1-09、1.24和0.91 mg·g-1,其叶片氮和磷含量均表现为灌木〉乔木〉草本;凋落物碳、氮和磷含量均值分别为497-07、11-36和0.45 mg·g-1,凋落物氮和磷含量均低于植物。2）针阔混交林乔木叶片C/N、C/P和N/P均值分别为34.43、517-06和15.63,灌木和草本叶片C/N、C/P和N/P均值分别为26.60和28.55、438.77和507.59、16.52和17.95,而凋落物C/N、C/P和N/P为46.50、1193.26和26.17;不同林龄杉木叶片N/P均低于14,表明杉木生长受N限制;10-11 a林龄阔叶树生长受N的限制,7-9 a和3-5 a林龄阔叶树生长受P的限制,灌木和草本生长基本受P限制。3）植物叶片全氮和全磷含量呈极显著正相关（P〈0.01）,C/N与C/P呈极显著正相关（P〈0.01）,而全磷含量与C/N、C/P、N/P呈极显著和显著负相关（P〈0.01,P〈0-05）;土壤有机碳含量与土壤全氮含量、C/P、N/P呈极显著和显著正相关（P〈0.01,P〈0-05）。本研究为中幼龄人工林抚育及可持续经营提供科学参考。     

不同林冠郁闭度马尾松(Pinus massoniana)叶片养分再吸收率及其化学计量特征

以现有11年生马尾松(Pinus massoniana)人工林为基础,通过均匀间伐、抚育修枝,结合冠层分析仪(CI-110)测定郁闭度,形成林冠郁闭度约为0.9、0.8、0.7、0.6、0.5的5个梯度系列样地,研究马尾松叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)养分含量、养分再吸收率及化学计量特征.结果显示:1)随林冠郁闭度减小,叶片N含量、C:N、N:P皆存在显著差异,叶片C含量、P含量、C:P都没有显著差异;C含量、N含量、C:N、N:P皆呈抛物线趋势;C含量在0.6郁闭度时最大,N含量、N:P在0.7郁闭度时最大,C:N在0.7郁闭度时最小.N:P在11.15-16.38之间,说明该研究区的马尾松生长同时受N、P限制.2)随林冠郁闭度减小,N养分再吸收率、N与P养分再吸收率之比都存在显著差异,P养分再吸收率没有显著差异;N、P养分再吸收率皆呈抛物线趋势,且都在0.7郁闭度时最大.3)不同林冠郁闭度马尾松叶片C:N:P化学计量比与N养分再吸收率、P养分再吸收率、N与P养分再吸收率之比都存在极强的相关性关系.4)随林冠郁闭度处理时间的延长,土壤p H值都有所升高,土壤含水量和土壤全N累积量有所下降,土壤有机碳累积量在3个中等林冠郁闭度下有所降低,土壤全P累积量在低林冠郁闭度时有所升高,而在0.7中等林冠郁闭度下有所降低.5)不同年份间马尾松叶片C:N:P及其N与P养分再吸收率之比皆在林冠郁闭度0.7时较为稳定.本研究表明林冠郁闭度为0.7的马尾松人工林林内微环境为马尾松的快速生长、良好发育提供了最为适宜的环境,具有较高的化学计量比内稳性.     

岷江源区高山林草交错带土壤碳、氮、磷生态化学计量关系的时空变化

高山林草交错带(alpine forest-grassland ecotone)作为响应气候变化极为敏感剧烈的地带之一,研究该区域短暂生长季内土壤养分的时空动态变化,有助于理解高山植物生长发育过程中的土壤-植物界面互作过程以及植被分布格局.选取岷江源3处高山林草交错带植物生长季内的土壤样品,分析其养分的动态变化以了解该区域土壤养分对植物生长的供给状况.通过生物地理界线沿海拔从高到低将交错带划分为树种线、树线和密闭森林,并分别于植物生长初期、生长盛期和生长末期在相同样点采集0-20 cm土样.比较分析土壤中总碳、总氮、总磷、有机碳以及水分含量,结果表明土壤养分受生长期阶段和生物地理界线及其交互作用的显著影响.植物从生长初期进入到生长末期,土壤养分含量逐渐减少,其中密闭森林区养分吸收消耗最多.生长季交错带内土壤理化指标变化范围为TC含量15-195 g/kg,TN含量2-11g/kg,TP含量0.2-1.0g/kg,SOC含量5-96g/kg,SWC含量16-64%.土壤化学计量比的值随时间增大,C/N为25-75,C/P为25-90,N/P为5-75.土壤养分和水分在生长盛期有显著相关关系,且该时期各养分间的相关系数最大.上述研究表明,植被类型和植物生长速率对下方土壤养分含量有极显著影响;土壤生态化学计量比在植物生长季具有很大波动;高温、高降水及快速的植物生长可以提高土壤养分间的正相关关系.(图5表3参47)     

黑河下游绿洲—过渡带—戈壁荒漠群落优势种叶片性状和生态化学计量特征

植物性状是植物与环境共同作用的结果,研究不同生境条件下植物叶片性状和生态化学计量特征,有助于揭示植物对环境变化的响应及生态适应策略.以黑河下游河岸绿洲、绿洲—戈壁过渡带和戈壁荒漠群落优势种为研究对象,分析荒漠优势种在生长旺季叶片干物质含量、比叶面积以及碳(C)、氮(N)和磷(P)的生态化学计量特征.结果显示:不同生境条件下叶片干物质含量和比叶面积均值分别为0.30±0.01和31.19±1.75 cm2/g;叶片C、N、P、C:N、C:P和N:P均值分别为316.51±20.04 mg/g、16.63±1.00 mg/g、1.10±0.18 mg/g、19.77±1.31、434.64±45.88和22.07±2.06;与区域、全国以及全球尺度相比,黑河下游荒漠优势种总体表现出较低的叶片C含量和比叶面积,较高的C:P和N:P.在不同生境条件下,叶片性状和化学计量特征存在显著差异性,河岸绿洲和绿洲—戈壁过渡带荒漠优势种叶片N:P大于16,表明河岸绿洲和过渡带荒漠优势种可能倾向于受P元素控制,具有保守性特点;而戈壁荒漠优势种叶片N:P小于14,表明戈壁荒漠优势种可能倾向于受N元素控制,具有较强的适应能力.上述研究表明,在生长旺季,N和P元素是黑河下游荒漠植物生长的限制性营养元素,与戈壁荒漠地区相比,河岸绿洲和过渡带可能受到P限制作用更为强烈,结果可为荒漠绿洲和戈壁荒漠植被恢复和管理提供科学依据.(图1表3参44)     

南方红壤侵蚀区不同恢复年限马尾松人工林土壤和叶片氮磷养分含量及生态化学计量特征

植被恢复是我国水土侵蚀地区的重要治理措施.南方红壤丘陵区是我国第二大水土流失区,但针对该地区植被恢复过程中土壤氮(N)和磷(P)养分动态研究依然不足,尤其关于1 m深土壤N和P养分特征尚未见报道.以南方红壤严重水土侵蚀区不同植被恢复年限林地(裸地、10年、20年和30年生马尾松人工林和天然次生林)为研究对象,比较植物叶片和1 m深度土壤N和P含量及生态化学计量比特征.结果显示:随着马尾松人工林恢复年限增加,0-10 cm土壤N含量显著提高,但深层( 10 cm)土壤N含量并无显著差异,与地带性天然次生林相比,马尾松人工林各土层土壤N含量依然显著偏低;随着恢复年限增加,马尾松人工林各层土壤全P含量未显著提高,且裸地、10年、20年生马尾松人工林和天然次生林各土层土壤全P含量差异不显著;随着恢复年限增加,植物叶片N和P含量呈增加趋势,与未经治理的裸地相比,30年生马尾松人工林叶片N和P含量分别增加42.26%和27.17%,且植物叶片N和P含量与各层土壤N和P养分存在显著正相关关系.本研究表明南方红壤严重侵蚀区土壤N和P养分对植被恢复的响应存在差异;与土壤P养分相比,土壤N养分能够不断增加.施加磷肥措施促进了红壤水土侵蚀区植被恢复,并促进单一马尾松人工林转变为地带性天然次生林植被.(图3表1参46)     

亚热带3种典型常绿森林土壤和植物叶片碳氮磷化学计量特征

为深入了解亚热带常绿森林生态系统养分循环和系统稳定机制,以四川省宜宾市老君山国家级自然保护区内3种典型森林(水杉和柳杉人工林、中华木荷和鸡爪槭次生林以及总状山矾和天全钓樟原始常绿阔叶林)作为研究对象,研究其表层土壤(0-10 cm)和乔木、灌木、草本生活型植物叶片的C、N、P化学计量特征.结果表明:(1)表层土壤C、N、P含量以原始林最高,人工林最低,人工林土壤C:N最高,次生林土壤C:P最高,原始林土壤N:P最高;(2)乔木叶片C、N、P含量最高,草本植物最低;人工林乔木叶片C:N、C:P比最高;乔木、灌木、草本N:P比分别为13.9、14.1、9.3;人工林乔木N:P(10.2)最低,次生林乔木N:P(14.5)与原始林(13.8)较高;(3)植被整体及乔木、灌木、草本整体叶片N、P含量间Ⅱ类线性回归斜率约等于1,表明叶片N与P含量呈等速投入关系.可见,乔、灌木整体更易受P限制,草本更易受N限制;在土壤N、P供应较为贫瘠的人工林受N限制更为明显,而物种较为丰富、土壤养分供应较为充足的天然林P限制更为明显.(图4表3参37)     

林龄和坡位对杉桐混交林化学计量特征的影响

为了解闽北山地针阔混交林的养分循环,以7-9年生不同坡位(上坡、中坡、下坡)的杉木(Cunninghamia lanceolata)-千年桐(Aleurites montana)混交林的鲜叶、凋落叶及0-10 cm土壤层的养分含量为研究对象,分析不同林龄、不同坡位的碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及化学计量比差异,探讨杉桐混交林随林龄和坡位变化的化学计量特征.结果表明:(1)两种树种C、N、P含量基本表现为叶片凋落叶土壤,且在3个库之间差异显著.(2)混交林叶片N含量较低、P含量较高,凋落叶N、P含量均较低,土壤C、N含量较高而P含量偏低,叶片中较高的P含量是对土壤中相应养分含量缺乏的适应策略.(3)千年桐叶片的C、N、P及杉木的N、P均表现为9年生最高,凋落叶随林龄变化与叶片完全一致;混交林土壤P含量随林龄增加而增大.(4)混交林土壤有机C含量、N含量随坡位变化表现为上坡中坡下坡.结合本项目组的前期研究发现,该研究区幼龄期受N和P的共同限制,而在中龄期受N限制减缓,仅受P元素的限制,表明混交林对林木的养分限制状况有一定的改善作用;结果可为我国南方地区针阔叶混交林的可持续经营提供科学依据.(图3表4参43)     

黔中喀斯特10种优势树种根茎叶化学计量特征及其关联性

以黔中喀斯特地区10种优势树种为研究对象,对其根、茎、叶中的碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征及其器官性状之间的关联进行了分析,旨在探明喀斯特地区主要优势树种养分利用特征及其对贫瘠环境的适应能力。主要结果如下:研究区植物叶片的N/P平均值为(9.75±0.55),主要受N的限制,但固氮植物桤木和马桑因其自身具有较强的固氮能力,未因贫瘠环境中N的缺乏而受到N的制约,叶片N/P(13.76)比值接近于14。C含量、C/N、C/P在各生长型间表现为:常绿树种落叶树种,针叶树种阔叶树种,非固氮固氮植物;N、P含量则为:常绿树种落叶树种,针叶树种阔叶树种,非固氮固氮植物。各器官的养分分配方式:全C含量为叶(438.93 mg·g~(-1))茎(393.83 mg·g~(-1))根(355.95 mg·g~(-1));全N含量为叶(16.26 mg·g~(-1))根(5.1 mg·g~(-1))茎(3.73 mg·g~(-1));全P含量为叶(1.73 mg·g~(-1))根(0.52 mg·g~(-1))茎(0.29 mg·g~(-1))。植物各器官N与P均呈显著正相关关系(P0.05),体现了植物吸收N、P养分元素的协同性。植物叶与根,茎与根以及茎与叶的相同元素之间均呈正相关关系(P0.05),说明环境供应植物体各器官的养分元素具有共变性。叶、根、茎中C与C/N、C/P均呈显著正相关,说明N、P对植物的生长及有机物的积累有着极其重要的作用。     

盐度梯度下闽江口短叶茳芏湿地土壤生态化学计量学特征

探讨了盐度梯度下闽江河口湿地土壤生态化学计量学特征及其指示意义。结果表明:沿盐度梯度(从高到低),河口湿地土壤(0~50 cm)总碳(TC)、总氮(TN)、总磷(TP)含量分别为16.52~23.13、1.56~1.76、0.61~0.81 g/kg,平均值分别为19.45、1.65、0.71 g/kg,空间变异性为CPN,垂直变异性为低盐区中盐区高盐区。盐度梯度下,土壤C/N比为10.31~13.17,平均值为11.88;C/P比为20.66~32.20,平均值为27.72;土壤N/P比为2.00~2.52,平均值为2.32;空间变异性为C/PC/NN/P。湿地土壤C/N、C/P和N/P比沿盐度梯度均表现为低盐区中盐区高盐区,即随盐度的增加而降低。垂向分布上,C/N比表现为随深度增加而增大,C/P和N/P比则大体表现为随深度增加先降低后变化趋缓。垂向空间变异性为低盐区中盐区高盐区。不同盐度湿地土壤C/N、C/P和N/P比与粘粒、电导率、pH、含水率呈负相关关系,与粉粒和容重呈正相关关系。粘粒、砂粒、电导率、pH是影响河口湿地土壤C/N、C/P和N/P比变化的关键因子。河口湿地土壤C/N/P比生态化学计量学特征对于土壤养分循环和平衡研究具有重要意义。     

土壤碳氮磷化学计量比时空格局及影响因素研究进展

土壤碳氮磷化学计量比(C:N:P)可以反映有机质质量和含量,其研究对于理解生态学过程和生态系统对气候变化与干扰的响应十分重要.综述了土壤C:N:P随土层深度、海拔、纬度和演替梯度上的时空变化格局及其影响因素:土壤N:P和C:P随土壤深度而递减,但土壤C:N随土层深度的变化趋势还有争论;土壤C:N随海拔变化并非呈现简单的线性关系而是复杂多变的;在全球和区域尺度上,土壤C:N随纬度增加而增大,而土壤C:P则减小;在演替过程中,受到所选择的演替阶段及其时间序列范围和环境特征等因素影响,土壤C:N:P的演替变化趋势存在明显的争论.综合分析表明:1)对土壤C:N关注多,而N:P与C:P研究较贫乏;2)土壤C:N:P的时空变化格局规律还不完全清楚;3)土壤C:N:P受气候、土壤、植被以及人为活动的影响是清楚的,但其机制并不清楚.因此,未来需要更多地聚焦土壤N:P与C:P的变化格局规律,关注土壤C:N:P变异的多种(生物、物理与化学)作用机制研究及其与生态系统结构和功能动态变化的关系,并通过整合植物-凋落物-土壤系统的化学计量学研究,为深入揭示营养元素的生物化学耦合循环规律提供新证据.     

花江峡谷岩生草本植物群落及其氮磷计量特征

花江峡谷是位于喀斯特地区典型的中亚热带干热河谷。选取花江峡谷区域内的岩生草本植物群落为研究对象,研究不同海拔岩生草本植物群落的群落特征、氮磷化学计量特征及两者之间的关系。结果表明:调查区域内共有岩生草本植物16种,有荩草(Arthraxon hispidus)+显子草(Phaenonperma globosum)草本植物群落、荩草草本植物群落、荩草+白茅草(Imperata cylindrica)草本植物群落和白茅+小颖羊茅草(Festuca parvigluma)草本植物群落4种群落类型。各样地的物种相似度与海拔高度表现为正相关,而物种多样性、替代速率、土壤N、P含量和水热因子与海拔高度表现为负相关,生物量呈单峰型的曲线变化趋势,样地2获取的生物量最大。各样地土壤和植物叶片的N、P含量都极低,叶片N/P比值显示大多数植物的生长表现为缺N限制。物种重要值与植物叶片N/P比值表现为极强的正相关关系,与P含量表现为中等程度的负相关关系,而与N含量的相关性较弱。     

黔西北不同林龄马尾松人工林针叶-凋落物-土壤C、N、P化学计量特征

在贵州省黔西县境内选取14、26、33 a生的马尾松人工林为研究对象,比较分析"植物-凋落物-土壤"连续体中的C、N、P含量及其化学计量特征的差异,探讨它们随林龄的变化及其相互间的关系,以期为马尾松人工林的可持续经营提供参考。结果表明,(1)C和N含量表现为针叶凋落物土壤,P含量表现为针叶土壤凋落物,ω(C):ω(N)比表现为针叶凋落物土壤,ω(C):ω(P)和ω(N):ω(P)比表现为凋落物针叶土壤,且3个库之间均存在显著差异(P0.05)。(2)林龄对针叶、凋落物、土壤中的C、N、P含量及其化学计量特征均有显著影响,但是它们随林龄的变化趋势不尽相同。随着林龄的增加,针叶和土壤中的C、N、P含量呈增加趋势;凋落物中的N、P含量呈增加趋势,但是C含量则逐渐降低。随着林龄的增加,针叶和凋落物中的ω(C):ω(N)和ω(C):ω(P)比逐渐降低;土壤中的ω(C):ω(N)比则逐渐增加,ω(C):ω(P)比先降低后增加。(3)不同林龄针叶的ω(N):ω(P)比均小于14,表明研究区内马尾松的生长受N限制较严重,特别是26 a生时最严重,且不同林龄间差异显著。(4)相关分析表明,马尾松生长过程中,针叶、凋落物、土壤中的P含量及ω(C):ω(P)比均呈显著正相关关系,说明P比C和N在叶片、凋落物、土壤3个库之间的相关性更显著,ω(C):ω(P)比对3个库之间的养分转化关系最敏感。