氮磷添加和干旱对高寒草甸优势植物叶片化学计量的影响

    目的   全球变化背景下，土壤氮和磷有效性及含水量发生显著变化，进而对植物生长和生理过程产生影响。但是，目前同时考虑土壤氮、磷和水分三因素交互作用对植物生长和生理性状的研究还很少，特别是对高寒草甸植物的研究。本研究旨在揭示氮富集、磷富集、干旱及其交互作用对高寒草甸优势植物生长、叶片氮磷含量及其化学计量的影响，为高寒草甸生态系统管理提供科学依据。    方法   基于川西北高寒草甸氮添加（10 g/（m 2 ·a））、磷添加（10 g/（m 2·a））与干旱（减雨50%）控制实验，通过测定垂穗披碱草、发草和草玉梅地上生物量、叶片氮含量（N）、磷（P）含量以及N:P比例，分析不同处理及其交互作用对3种植物生物量和叶片养分性状的影响。    结果   对于植物生长，氮添加均显著增加3种植物地上生物量，但是磷添加和干旱及不同处理之间的交互作用对植物生物量没有显著影响。对于叶片养分，氮添加显著增加3种植物叶片氮含量和N:P比例，磷添加也增加植物叶片磷含量但降低叶片N:P比例。干旱增加垂穗披碱草与发草的叶片氮含量，对叶片磷含量和N:P比例影响不显著。氮添加与干旱处理之间的交互作用显著增加垂穗披碱草与发草叶片氮含量和N:P比。氮添加与磷添加之间的交互作用对3种植物叶片养分性状没有影响。    结论   本研究表明高寒草甸植物生长和养分性状对养分富集、干旱及其交互作的响应格局存在很大差异。氮输入主要影响植物生长，而氮磷养分和干旱及它们之间复杂的交互作用均改变植物养分和化学计量平衡。这些结果指示出未来需要深入研究高寒草甸植物生理过程对全球变化交互作用的响应机理。      

黄土丘陵区人工和天然油松林物种多样性比较

以甘肃省正宁县中湾林场为研究点,采用标准样地调查法,应用物种丰富度、Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数分析了人工油松林和天然油松林群落α多样性动态特征、群落结构特征及群落相似性。结果表明,人工油松林和天然油松林均具有比较丰富的物种组成,分别为69种和57种,两种群落多样性指数变化规律一致,依次为灌木层、草本层和乔木层。群落总体的多样性除Pielou指数的最大值出现在阴坡的天然林外,群落总体的物种丰富度、Simpson指数、Shannon指数均在阴坡的人工林达到最高峰,表明生长在阴坡的人工油松林,其群落总体的多样性指数较大。不同坡向的天然林群落相似性显著高于处于不同坡向的人工林,无论在物种组成还是在多样性及群落空间结构上,天然林和人工林均具有较高的相似性。在黄土丘陵区通过适当人工抚育措施可以有效地增加林下植被的种类和盖度,促进人工林的生长发育。     

子午岭次生油松林主要乔木树种的更新特点

为揭示甘肃子午岭次生油松Pinus tabulaeformis林主要乔木树种在林窗与非林窗环境下的更新规律,对25个林窗和25个非林窗中的主要乔木树种进行了调查,按照树种重要值的位序差值将林窗内外群落灌木层中出现的主要乔木树种划分为4类生态种组。结果表明,对林窗强烈正更新反应的树种(第1类生态种组)有6种,强烈负更新反应的树种(第2类生态种组)2种,中等更新反应的(第3类生态种组)8种,不明显更新反应的(第4类生态种组)有15种。第1类生态种组树种幼苗幼树的平均密度和平均高度在林窗远大于非林窗,第4类生态种组的树种在林窗中也能更新,不同生态种组树种的幼苗在林窗与非林窗中的更新表现出明显的差别。主要乔木树种在林窗内的更新状况优于非林窗内,林窗的出现为子午岭次生油松林主要乔木林树种的更新提供了良好的生长环境。图2表1参14     

北京平原地区主要造林树种叶片氮磷再吸收及生态化学计量特征

  目的  通过分析北京平原地区主要造林树种叶片氮（N）和磷（P）再吸收及生态化学计量特征,探讨不同树种对平原造林地生境的生态适应及养分利用机制。  方法  以刺槐、千头椿、旱柳、毛白杨、白蜡和油松等主要造林树种为研究对象,测定其新鲜叶、凋落叶的N、P含量,计算叶片N、P再吸收率并分析其与叶片、土壤养分指标的关系。  结果  刺槐的叶片N含量最高,旱柳的叶片P含量最高;白蜡叶片的N∶P显著高于其他树种（P < 0.05）,毛白杨叶片的N∶P最低,刺槐、千头椿、旱柳和油松之间叶片N∶P差异不显著。不同树种凋落叶N、P含量及N∶P与新鲜叶养分相关性不同。刺槐叶片N再吸收率和千头椿叶片P再吸收率显著高于其他树种,多数树种的叶片N再吸收率或P再吸收率与其凋落叶养分含量表现出显著负相关。  结论  刺槐、旱柳、白蜡和油松的生长受到 P 限制,千头椿和毛白杨生长受到 N 限制。树种能通过叶片N、P再吸收来适应养分限制环境。建议在平原林养护中加强林分结构调整、凋落叶归还林地、人工补植补造等措施以改善平原林养分限制状况。      

不同种源白桦树干氮磷化学计量特征的差异

以东北林业大学帽儿山实验林场老山人工林野外重点开放实验站(下简称帽儿山试验地)和辽宁省本溪满族自治县草河口镇辽宁省森林经营研究所实验林场(下简称草河口试验地)2个试验地的13 a种源试验林的9个白桦(Betula platyphylla)种源为研究对象,每个种源选择5株样木;在样木胸径处切割1个5 cm厚圆盘,进行树皮和树干木材样品取样;样品烘干后,用浓H₂SO₄-H₂O₂消煮,采用凯式定氮法测定树干木材和树皮的全氮(N)、采用紫外分光光度计钼锑抗比色法测定树干木材和树皮的全磷(P);应用双因素方差分析法分析种源和试验地对树皮和树干木材N、P化学计量特征的影响、冗余分析法分析种源地环境因子(经度、纬度、年均气温、7月份平均气温、8月份平均气温、6—8月份平均降水量、年均降水量)和生长性状(树高、胸径、地上生物量)对树干N、P化学计量特征的影响。结果表明：树皮和树干木材中N、P质量分数及w(N)∶w(P),受种源和试验地点的影响极显著(P<0.01);9个种源白桦的树皮、树干木材中N、P质量分数...     

9 个主要南方人工林树种叶片化学计量学特征研究

【目的】通过研究 9 个主要南方人工林树种叶片 N、P、K 化学计量学特征,丰富主要人工林树种 化学计量学基础数据,为我国南方地区林木种植和管护提供决策依据。【方法】野外平均木叶片采集,室内进 行化学测定分析 N、P、K 含量。【结果】9 个树种叶片的 N、P、K 含量均值分别为 13.90、1.39、8.70 mg/g,不 同树种间的 N、P、K 含量存在极显著差异,厚荚相思 N、P、K 含量高于其他树种, 9 个树种叶片的 N∶P、N∶K 和 K∶P 变化范围为 7.79~17.79、1.15~2.16、0.07~0.25。不同树种 N 和 P 含量呈极显著正相关关系,存在协同作 用。不同生活型树种叶片 N 和 P 元素含量存在极显著差异,表现为阔叶树种 N 和 P 含量明显大于针叶林。【结论】 9 个主要南方人工林树种生长主要受到 N 元素限制,在林分后期管理上应加强养分管理、增施氮肥。     

闽西山地河岸缓冲带碳氮磷生态化学计量特征

在闽西山区九龙江流域,以河岸缓冲带植物杂交狼尾草、红花檵木、红叶石楠为研究对象,分析茎、叶中碳、氮、磷的生态化学计量特征,以及植物对碳、氮、磷的累积量,对九龙江缓冲带不同植物碳氮磷化学计量特征进行研究.结果表明,杂交狼尾草、红花檵木、红叶石楠,单位面积地上部分总生物量分别为47.12、4.32、25.85 kg/m2,年际间增加量分别为58.21、2.59、6.02 kg/m2;不同植物及各营养器官C、N、P含量分布,均表现为碳含量>氮含量>磷含量,杂交狼尾草磷含量显著高于其余2种植物(P<0.05);杂交狼尾草叶片的C:N、C:P显著低于红花檵木和红叶石楠(P<0.05),杂交狼尾草对氮磷的利用效率不占优势;杂交狼尾草的碳氮磷累积增长率分别为201.88％、351.53％和569.45％,高于红花檵木与红叶石楠.该研究结果可为九龙江流域的面源污染治理以及河岸植物缓冲带的构建提供理论依据和实践参考.     

中国南方5个地区木本植物根及叶片 N、P生态化学计量学特征

氮(N)、磷(P)是维系植物生长发育的两种重要的基础营养元素。区域尺度范围的N、P元素化学计量研究可以更好地认识陆地生态系统的空间尺度格局变化。同时,与植物体内各个器官之间(如根叶之间)的N、P含量密切相关,使其能够快速应对外部环境变化,调节生长速率,使生物体达到最适生长。选取西双版纳、贡嘎山、鼎湖山、武夷山和尤溪5个中国南方地区的木本植物(以乔木为主)为研究对象,分析了植物根、叶器官内部以及器官之间的N、P化学计量学特征。结果表明,上述5个地区相同器官的N、P含量变幅较大,造成地区间养分含量的差异可能是由于土壤养分、温度和降水。同一地区植物不同器官的N、P含量都是叶大于根。根或叶内部的N-P、N-N:P以及P-N:P基本呈现等速比例关系,表明在各器官内部N、P含量相互促进的作用明显。根、叶之间的N含量、P含量以及N:P则呈现异速比例关系。说明不同器官之间对某种养分的分配彼此相互影响、相互协调。     

雅鲁藏布大峡谷植物叶片碳氮磷化学计量特征

为了解雅鲁藏布大峡谷区域植物的生态适应性及N、P养分利用特征,该研究在墨脱不同森林植被区选取6个采样点,对每个采样点优势植物进行了植物叶片C、N、P化学计量特征分析。结果表明,研究区植物叶片碳含量均值为452 g kg-1,在不同采样点之间差异未达到显著水平,其余指标在部分采样点之间则存在一定的差异;从生活型看,研究区木本植物叶片碳含量要高于草本植物,氮含量差异不显著,磷含量则低于草本植物;在不同采样点之间木本植物叶片碳氮磷含量差异不显著,木本植物碳氮差异也不显著,但草本植物部分采样点之间磷差异达到显著水平;相关性分析显示,植物叶片C与N、C与P相关性均不显著,但N、P相关性达到极显著水平;墨脱常绿阔叶林区植物叶片C含量略低于我国南方其它常绿阔叶林区植物叶片碳含量,氮含量略高于其他区域,但P含量显著高于其他区域的植物叶片P含量,因此C/N,C/P及N/P均较低,N/P的均值为11.4。本研究结果支持植物叶片氮磷在不同生境中均存在明显正相关关系,结合生长速率假说,墨脱常绿阔叶林区的植物生长速率可能远高于我国其他常绿阔叶林区,因此研究区森林生态系统的碳汇以及面对全球N沉降背景下的响应值得进...     

土壤碳氮磷生态化学计量特征及影响因素概述

土壤碳氮磷生态化学计量特征反映土壤养分贮存和供应能力及养分动态,对土壤生态系统修复与保护具有重要指导意义。本文主要概述土壤生态化学计量特征及其对土壤养分的指示作用,影响土壤生态化学计量的内外因素,为土壤生态化学计量学研究提供参考。     

油松优良家系及单株配合选择研究

对45个油松优树的半同胞子代进行了测定,从中选出8个树高、胸径、材积平均增产18.3%,28.4%和91.7%的优良家系,其遗传增益分别为12.8%,11.9%和30.9%。再从优良家系内选择44株优良单株,其树高、胸径、材积平均增产29.9%,36.9%和128%,预期遗传增益分别为11.7%,15.4%和43.2%,选出的优良单株可用于高世代种子园的营建。     

秦岭油松飞播林的空间结构规律研究

通过对地处秦岭的28年生油松飞播林进行标准地调查,从林木个体在地面上的分布格局、树种隔离程度、大小分化度等3个方面分析林分空间结构。结果表明:高密度林分林木属团状分布,中密度林分为随机分布,低密度林分为均匀分布; 各类林分的混交程度都很微弱,几乎为油松纯林; 高密度林分的林木大小差异不大,低密度林分差异很大,中密度林分介于二者之间。据此,对油松高密度林分应采取抚育间伐措施,使其结构合理,功能和稳定性增强。     

庆阳地区油松人工林多功能评价研究

【目的】研究陇东地区甘肃省庆阳市油松人工林多功能发挥情况,构建评价模型,为该地区森林经营提供科学依据。【方法】以庆阳市油松人工林为研究对象,在下属7县选取63块样地进行调查,采用层次分析法构建多功能评价指标体系,从油松人工林涵养水源、固碳放氧、生物多样性保护和优质种源保存4种功能中筛选11项评价指标,结合调查数据和专家打分的方式确定各指标权重,计算各样地的多功能贡献总分,采用正态等距划分将处于不同地区的油松林多功能评价指标划分为5个等级。【结果】庆阳地区油松人工林多功能发挥水平最高的是水源涵养功能,其次是生物多样性保护功能;固碳放氧功能和优良种源保存功能发挥水平偏低。油松人工林多功能发挥高效、较高效、中效、较低效和低效的比例分别为12.7%、25.4%、31.75%、25.4%和4.76%,总体多功能发挥一般,发挥最好的地区是正宁县,最差的地区为镇原县。【结论】运用层次分析法能有效进行森林多功能评价,应采取经营抚育措施提高庆阳市森林多功能的发挥。     

黄土高原油松人工林地土壤颗粒的分形特征

为了全面了解人工林地的生态环境状况,采用分形理论,研究了黄土高原油松人工林地不同深度土壤颗粒的分形特征。结果表明,在油松人工林凋落物和根系等的作用下,人工林能够提高林地土壤的团聚能力,降低土壤的分形维数;不同深度油松人工林地的土壤颗粒分形维数在土壤剖面趋于均一,而且小于同种质地的其他土壤;土壤颗粒分形维数可以反映森林土壤粒径分布的变化,因而可作为评价森林土壤生态特征的指标。     

燕山山脉天然次生油松林群落结构与物种多样性分析

对河北省围场满族蒙古族自治县木兰围场自然保护区不同海拔分布的油松(Pinus tabulaeformis Carr.)天然次生林群落特征、物种多样性进行研究。结果表明:①在木兰围场自然保护区内共记录到乔木树种1种,灌木树种6种,草本植物种30种;②灌木层和草本层的α多样性指数在一定海拔梯度下所呈现的趋势大致相同,均为比较典型的双峰曲线;③随着海拔差增大,群落间β多样性指数均呈逐渐增大的趋势。     

延安油松人工林地水分生产力与土壤干燥化效应模拟研究

在EPIC模型模拟精度验证基础上,应用EPIC模型定量模拟研究了延安45年(1957～2001年)实时气象条件下,油松人工林地的水分生产力1、0 m土层土壤有效含水量的变化动态和土壤湿度剖面分布特征,以揭示较长时段内油松人工林地的水分生产力变化规律和土壤干燥化效应。模拟结果表明:(1)1～13年生(1957～1969年)油松人工林水分生产力变化受降水量的影响不大,土壤水分足够维持油松较高的生产力,生物量平均值为3.1 t/hm2;14～45年生(1970～2001年)油松人工林水分生产力呈波动性下降趋势,其波动与降水量波动呈相同的趋势,生物量平均值为2 t/hm2。(2)延安油松人工林地0～10 m土层逐月土壤有效含水量模拟值,模拟前期(1～8年生)在较高(1 300～1 490 mm)水平上波动,模拟中前期(9～15年生)呈现明显的逐年降低趋势,土壤干燥化趋势十分强烈,模拟中后期(16～43年生)在较低水平上(0～180.0 mm)波动,模拟后期(44～45年生)油松死亡后土壤有效含水量逐年上升。(3)随着油松生长年限的延长和根系扎深,油松林地土壤的干层逐年加深和加厚;14年生以后,1～10 m深层土壤湿度稳定维持在每米土层0.12 m左右的含水量状态,表明油松人工林地1～10 m土层已经全部干燥化。综上所述,延安油松人工林地水分持续利用的最大年限为15年左右。     

陕西油松遗传改良研究进展

文章全面回顾了20世纪70年代以来,陕西油松在地理变异与种源试验、优良林分选择与母树林建立、优树选择与种子园建立等方面的研究历史及成就,指出了陕西在油松遗传改良研究方面存在的主要问题,并针对存在的问题提出了今后研究的重点。     

不同抗逆配方对侧柏和油松生长的影响

采用盆栽试验比较了施入不同物质组成的抗逆配方,对主要造林树种侧柏和油松成活率与生长的影响。结果表明,不同抗逆配方对侧柏和油松生长均具有显著的促进作用,其中配方A13、A22、C3和C5在侧柏苗木成活率、生长量等方面的促进作用均高于其他配方;配方B5在提高油松苗木成活率、生长量和地径等方面的作用普遍优于其他配方。初步说明上述配方可应用于林业生产中。     

间伐对冀北油松木材组织比量和管胞形态特征的影响

选取抚育间伐和未间伐长势良好的林木作为研究对象,探究间伐对冀北山区油松木材组织比量与管胞形态特征的影响。结果表明：油松横切面主要为管胞、木射线和树脂道,径切面上,射线薄壁细胞与轴向管胞间交叉场纹孔式为窗格型,少数为松木型;弦切面上,有单列和纺锤形木射线,含深色树脂。间伐与未间伐油松的微观构造特征基本一致;间伐与未间伐油松管胞长度、宽度、长宽比、壁腔比均值分别为3439 μm与3323 μm、46.57 μm与44.83 μm、73.20与73.51、0.42与0.41间伐油松管胞长度、宽度和壁腔比均大于未间伐。从组织比量来看,间伐油松和未间伐油松没有显著差异。