不同林龄樟子松人工林根际与非根际土壤生态化学计量特征

  目的  探究辽西北沙地不同林龄樟子松Pinus sylvestris var. mongolica人工林根际与非根际土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)质量分数及生态化学计量特征关系,为该地区的樟子松林培育、经营及管理提供理论依据。  方法  采用时空互代的方法,在辽西北章古台地区选取6个林龄(10、20、30、40、50和60 a)的樟子松人工林作为研究对象,分析各林龄下根际与非根际土壤碳、氮、磷质量分数及化学计量比的差异和影响因素。  结果  辽西北沙地樟子松人工林土壤贫瘠,根际土壤碳、氮、磷质量分数均高于非根际土壤,根系对养分的富集与平衡维持作用明显。林龄、根际以及二者之间的交互作用,对土壤碳、氮、磷质量分数及其生态化学计量比影响显著。樟子松人工林土壤C∶N主要受到土壤全氮的影响,土壤C∶P主要受土壤有机碳的影响,土壤N∶P受土壤全氮的影响大于全磷。各林龄樟子松人工林土壤C∶N均远高于全国平均水平,表现为氮限制,其中60 a过熟林氮限制更为强烈。樟子松人工林根际土壤氮、磷限制存在一定程度的协同性。  结论  各林龄樟子松生长均受到氮限制,相较于根际土壤,非根际土壤氮更为缺乏。在森林经营过程中,应充分考虑根际与非根际土壤的差异性,建议对辽西北沙地樟子松人工林施用氮肥、引入固氮植物以解除氮限制,并注意根系磷肥的补充。图1表5参28      

杉木人工林土壤碳、氮、磷化学计量特征

以4个不同林龄(3 a、14 a、21 a和46 a)的杉木人工林为研究对象,分0～5、5～10、10～20、20～40 cm 4个土层进行取样,测定土壤有机碳、全氮、全磷含量,并计算其化学计量,探究有机碳含量、全氮含量、全磷含量、C:N、C:P、N:P和C:N:P随不同土层的变化规律及其在不同林龄的变化规律。结果显示:4个林龄杉木人工林土壤有机碳含量为18.5～22.28 g/kg,全氮含量为1.4～1.63 g/kg,全磷含量为0.28～0.34 g/kg。不同林龄有机碳含量和全氮含量呈现出随林龄变化呈先减少后增加的趋势,不同土层有机碳和全氮含量随土层深度的增加逐渐减少,全磷含量在不同林龄和土层之间差异不显著。4个林龄杉木土壤C:N为11.55～14.27,平均值为13.27,C:P为57.11～79.57,平均值为68.34; N:P为4.44～5.73,平均为5.01; 4个林龄杉木土壤C:N:P分别为42:4:1,43:5:1,41:5:1和50:6:1。研究区的C:N和C:P都主要受到C的影响,所以在杉木人工林的生长过程中,控制好有机碳的含量是十分必要的。     

闽南山地树种转换对土壤碳氮磷及化学计量的影响

【目的】为了解闽南山地杉木转换为固氮树种黑木相思和速生树种桉树后,对土壤碳氮磷储量及化学计量特征的改善状况。【方法】以杉木采伐迹地上营造的3种同林龄人工林（杉木、桉树、黑木相思）为研究对象,采集林下0～10,10～20和20～40 cm土层的土壤样品,测定其有机碳、全氮、全磷、pH及6项物理性质（容重、最大持水量、最小持水量、毛管持水量、非毛管孔隙度、毛管孔隙度）,并计算其化学计量。【结果】桉树和黑木相思土壤的有机碳含量显著高于杉木土壤,3种林分土壤的有机碳和全氮含量随着土层加深显著降低,全磷含量受土层和树种的影响较小;单因素方差分析显示3种林分土壤的C∶N、C∶P、N∶P和C∶N∶P随土层的变化未表现出一致的规律,但整体表现为随着土层加深而降低,黑木相思和桉树土壤的C∶N、C∶P、N∶P整体高于杉木土壤,3种林分土壤的化学计量均处于中等变异水平;土壤容重与有机碳、全氮、C∶N、C∶P、N∶P呈显著负相关,最大持水量、最小持水量、毛管孔隙度、非毛管孔隙度与有机碳全氮及化学计量比均具有显著相关性,一元线性回归分析显示有机碳与全氮、C∶N、C∶P均呈极显著正相关,全氮与C∶N和N∶P呈极显...     

不同林龄杨梅叶片与土壤的碳、氮、磷生态化学计量特征

为了解不同林龄杨梅（Myrica rubra）叶片和土壤的碳（C）、氮（N）、磷（P）生态化学计量特征,以浙江省仙居县3、9、14和21年生的杨梅人工林为对象,研究了杨梅叶片和土壤的碳（C）、氮（N）、磷（P）含量及化学计量比。结果表明,杨梅叶片碳、氮含量在不同林龄间无差异,3年生叶片磷含量显著高于14年和21年生（P<0.05）,21年生叶片C∶P显著高于3年和9年生（P<0.05）。土壤有机碳、全氮和全磷含量均随着林龄的增大表现为先降低而后升高。3年生杨梅林土壤有机碳含量显著高于其他年龄（P<0.05）,土壤全氮、全磷含量显著高于9年生（P<0.05）。土壤C∶N、C∶P及N∶P在不同林龄间没有差异。同一林龄杨梅土壤碳氮磷含量及其化学计量比总体表现为随土层深度增加而降低。叶片氮含量与土壤全氮具有显著正相关（P<0.05）。杨梅生长的限制元素是磷,在生产经营过程中,可适当增施磷肥。     

不同林龄杉木人工林根际效应及养分特征

以10、25、45年生杉木纯林为研究对象,分析了不同林分根际与非根际土壤养分因子(有机碳、活性有机碳、全氮、速效氮、全磷、速效磷)及其与酶活性(蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶)的关系.结果表明:随着林龄的增加,根际与非根际土壤养分质量分数、酶活性均呈现增加趋势,而pH值呈现下降趋势;土壤有机碳和活性有机碳的根际效应随林龄增加呈现先增加后减少的趋势,二者均与蔗糖酶活性显著相关,根际土壤惰性有机碳比例大于非根际;全氮和速效氮的根际效应25 a最大,与脲酶活性变化规律一致,造成45年生杉木根际对土壤氮的富集效应减弱;全磷和速效磷的根际效应随林龄增加而增加,但全磷的根际效应远大于速效磷,酸性磷酸酶活性与速效磷根际效应显著相关.因此,在杉木人工林经营管理中应考虑外源磷的添加,提高土壤微生物酶活性,缓解杉木人工林生态系统的磷限制.     

不同林龄杉木人工林根际效应及养分特征

以10、25、45年生杉木纯林为研究对象,分析了不同林分根际与非根际土壤养分因子(有机碳、活性有机碳、全氮、速效氮、全磷、速效磷)及其与酶活性(蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶)的关系.结果表明:随着林龄的增加,根际与非根际土壤养分质量分数、酶活性均呈现增加趋势,而pH值呈现下降趋势;土壤有机碳和活性有机碳的根际效应随林龄增加呈现先增加后减少的趋势,二者均与蔗糖酶活性显著相关,根际土壤惰性有机碳比例大于非根际;全氮和速效氮的根际效应25 a最大,与脲酶活性变化规律一致,造成45年生杉木根际对土壤氮的富集效应减弱;全磷和速效磷的根际效应随林龄增加而增加,但全磷的根际效应远大于速效磷,酸性磷酸酶活性与速效磷根际效应显著相关.因此,在杉木人工林经营管理中应考虑外源磷的添加,提高土壤微生物酶活性,缓解杉木人工林生态系统的磷限制.     

滨海沙地不同林分类型土壤养分含量及其化学计量特征

测定长乐滨海沙地尾巨桉、木麻黄、纹荚相思、肯氏相思和湿地松等5种典型人工林0～10、10～20、20～40、40～60 cm土层土壤全碳、全氮、全磷含量,并分析其化学计量特征。结果表明,长乐滨海沙地5种林型0～10 cm土层土壤全碳、全氮含量分别为1.50～3.26、0.12～0.24 g·kg-1,均显著高于10～60 cm土层,基本随土层深度的增加而逐渐减小;土壤全磷含量在不同土层之间差异不大。0～60 cm土层土壤全碳含量以纹荚相思林最高,湿地松林最低;全氮含量则表现为固氮树种大于非固氮树种;全磷含量在不同林型之间差异不明显。5种林型土壤C∶N、C∶P、N∶P基本随土层深度的增加而逐渐减小; 0～10 cm土层土壤C∶P和N∶P均显著高于其他土层; 4个土层相关性分析表明,土壤C∶N、C∶P、N∶P与全碳、全氮含量呈正相关,与全磷含量呈负相关。     

广西岩溶区芒果园土壤碳氮磷化学计量特征

【目的】探究广西岩溶区土壤养分生态化学计量特征的空间分异规律,以及岩溶区富钙偏碱的地质背景对土壤有机碳、全氮和全磷化学计量特征的影响,为揭示岩溶区土壤养分循环规律及指导科学施肥提供科学参考。【方法】在百色市田阳县芒果生产基地选择典型岩溶样地,采集洼地、洼地—坡地过渡带、坡地和垭口等不同地貌部位表层土壤样品,通过测定土壤有机碳、全氮和全磷及相关土壤元素等,运用统计学方法分析岩溶区不同地貌部位土壤碳（C）、氮（N）、磷（P）化学计量特征及影响因素。【结果】研究区土壤有机碳、全氮和全磷含量的平均值分别为17.24、2.31和0.70 g/kg,C:N、C:P和N:P平均值分别为7.43、26.11和3.44。土壤有机碳和全氮含量以坡地最高,洼地最低;全磷含量以垭口最高,从洼地、洼地—坡地过渡带和坡地呈降低趋势; C:N、C:P和N:P总体上表现为坡地>洼地—坡地过渡带>洼地>垭口。统计分析结果显示,阳离子交换量（CEC）、pH、含水率、容重及全钙含量对岩溶区土壤有机碳、全氮和全磷化学计量特征具有很好的解释。偏相关分析结果显示,钙是有机碳和全氮的重要影响因子;土壤有机碳、全氮和全磷的化学计量与CEC、全镉的相关性受钙制约;有效态元素与土壤有机碳、全氮和全磷化学计量的相关性受pH和钙的制约较小。【结论】研究区土壤碳氮磷化学计量受地貌部位影响,且土壤中全钙含量是土壤碳氮磷化学计量的重要影响因子。研究区农业生产上应选择元素有效性高的化肥施入,特别是磷元素,根据果树生长阶段需肥特点进行针对性补充。     

4种园林绿化植物根际对土壤养分的富集效应

为探讨城市不同绿化植物根际和非根际土壤养分状况,采集了不同绿化植物(大叶女贞、广玉兰、木芙蓉和夹竹桃)根际和非根际土,测定根际和非根际土壤中p H值、有机碳含量、氮素含量、磷素含量、钾素含量和微生物数量(微生物总数、细菌数量、真菌数量和放线菌数量),研究城市绿化植物根际对土壤养分的富集效应。研究结果表明:不同种植物通过根系调节p H的能力不同,植物根际和非根际土壤p H值表现出显著差异(P0.05)。不同绿化植物根际与非根际土壤养分含量(有机碳、全氮、速效氮、速效磷、全钾、速效钾的含量以及微生物总数、细菌数量、真菌数量和放线菌数量)均表现为:大叶女贞广玉兰木芙蓉夹竹桃,并且根际土壤养分含量均显著高于非根际土壤,表现出显著的富集作用;土壤全磷含量在根际与非根际土壤中差异不显著(P0.05),表现出显著的亏损作用。相关性分析表明:土壤有机碳和全氮对土壤养分含量影响较大,而p H与土壤养分含量基本呈显著或极显著的负相关关系,全磷对于土壤养分含量基本没有影响。通过以上研究说明不同绿化植物土壤养分含量在根际存在一定的富集,它们通过降低根际p H值可以提高根际养分含量,而放线菌数目对植物根际微小的变化响应更为灵敏,根际土壤养分良好的富集也是绿化植物赖以生长的基础。     

贵州施秉白云岩喀斯特区植烟地表层土壤生态化学计量特征

为进一步认识白云岩喀斯特区植烟地表层土壤养分状况与化学计量特征,运用野外采样与实验室分析的方法,以贵州施秉县白垛乡为研究区,对0～10cm、10～20cm、20～30cm土层土壤采样,分析其有机碳(COC)、全氮(N)、全磷(P)、水解氮(AN)、有效磷(AP)含量,并计算其含量特征与生态化学计量特征。结果表明:白云岩喀斯特区植烟地表层土壤SOC、AN含量适宜,TN、AP含量最适宜,TP含量极丰富。土壤C∶N、C∶P、N∶P比值分别是17.98、19.09、1.55,C∶P、N∶P远小于全国水平和全球水平。     

不同林龄樟子松根际与非根际土壤的对比

文中对章古台不同林龄樟子松固沙林根际土壤和非根际土壤进行了对比研究,结果表明:随林龄增长,其根际土壤和非根际土壤pH值表现为下降趋势 根际土壤有机质含量较非根际土壤有机质提高的幅度以中龄林阶段最高,近熟林阶段次之,在幼龄林阶段最小;在幼龄林时,根际土壤的CEC值与非根际土壤相近,而在中龄林和近熟林阶段均小于非根际土壤;在幼龄林时根际土壤中盐分积累的程度最高,随林龄增长根际土壤中盐分积累程度逐渐下降;在不同发育阶段,根际土壤全N、速效N、速效K含量均高于非根际土壤,而速效P含量均低于非根际土壤 随林龄增长,樟子松根际和非根际土壤中细菌数量占总菌数的百分比下降;在不同的发育阶段,根际土壤中酶的活性均高于非根际土壤     

滨海沙地5种人工林细根与表层土壤化学计量特征

【目的】研究滨海沙地不同树种人工林细根及表层土壤化学计量特征,明确滨海沙地林分养分限制因子,从而为滨海沙地人工林进行科学经营管理提供理论依据。【方法】以肯氏相思、厚荚相思、卷荚相思、尾巨桉和木麻黄5种人工林为研究对象,测定各细根及表层土壤的碳(C)、氮(N)和磷(P)含量,分析其生态化学计量特征及其相关性。【结果】(1)细根C含量为449.89~461.56 mg/g,N含量为10.64~16.69 mg/g,P含量为0.29~0.58 mg/g。不同树种间细根N、P含量差异极显著(P0.01)且与C∶N、C∶P呈极显著负相关(P0.01)。(2)表层土壤中C、N、P含量分别为3.15~4.86、0.30~0.45和0.12~0.17 mg/g,极显著低于细根养分含量(P0.01),而细根养分与表层土壤养分存在显著正相关关系(P0.05)。【结论】研究区表现出严重的土壤P缺乏。     

不同林龄柑橘园碳氮磷分配及生态化学计量特征研究

选取了邻近的3种林龄(10、20和30年)的柑橘(Citrus reticulata Blanco.)凋落物和土壤作为研究对象,研究其碳氮磷化学生态计量特征,了解三峡库区柑橘园生态系统的碳氮磷分布格局及其生态化学计量特征。结果表明,碳氮磷含量均表现为凋落物土壤。林龄对凋落物碳氮含量、凋落物C/N、土壤C/N和土壤C/P均无显著影响,但是对凋落物磷、土壤碳氮磷、凋落物C/P和N/P以及土壤N/P影响显著。随着柑橘林龄的增大,土壤碳氮磷含量和土壤N/P逐渐提高,而凋落物磷随着柑橘林龄的增大呈现出先提高,20年达到最大值,其后又降低的趋势,凋落物C/P和N/P呈现降低的趋势。     

连作对烤烟根际与非根际土壤养分含量的影响

为了明确连作对烤烟烟田养分含量的影响,分析不同连作年限烟田烤烟根际与非根际土壤的养分含量变化。结果表明：①随着烤烟生育进程的推进,不同连作年限烟田烤烟根际和非根际土壤的pH、非根际土壤的有机质含量总体呈先降低后增加的趋势;根际土壤的有机质含量逐渐增加;根际和非根际土壤的全氮和碱解氮含量、非根际土壤速效钾和全钾含量均呈先降后升再降的变化趋势;根际土壤速效钾、全钾和全磷含量及根际和非根际土壤速效磷含量总体呈先增加后降低的趋势;非根际土壤全磷含量呈缓慢下降趋势。②随着连作年限的增加,根际和非根际土壤pH逐渐下降,有机质含量和全量、有效态的氮、磷、钾含量均出现不同程度的累积;根际土壤pH低于非根际土壤,而根际土壤有机质含量和全量、有效态的氮、磷、钾含量高于非根际土壤;连作导致根际与非根际土壤中有效氮、有效磷、有效钾含量比发生变化,相对于速效氮和速效磷含量而言,根际土壤速效钾含量表现为亏缺,而非根际土壤速效钾含量表现为累积。     

三明12个树种林下土壤碳氮磷化学计量特征

为了解三明不同树种林下土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征,以三明森林生态系统与全球变化福建省野外科学观测研究站同质园试验地内定植8.5年的12个树种林下表层土壤(0～20cm)作为研究对象,测定土壤pH、有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量并分析其生态化学计量特征。结果表明:不同树种林下土壤的pH、SOC、TN存在显著差异(P0.05),但TP差异不显著;不同树种林下土壤C∶N、C∶P和N∶P的变化幅度分别为8.57～12.43、25.53～47.21、2.78～4.36。其中,无患子和杉木林下土壤的C∶N和C∶P显著低于其他造林树种(P0.05),表明有机质分解速率较快;相关分析表明,12个树种林下土壤碳氮存在极显著相关关系(P0.01),土壤TN主要影响林下土壤N∶P,SOC主要影响林下土壤C∶N、C∶P。     

杉木根际土壤特性的研究——(Ⅰ)杉木根际与非根际土壤化学性质的比较研究

本文比较分析了杉木根际土壤和非根际土壤的一些化学性质,并探讨了杉木连栽对这些性质和林木生长的影响。结果表明,杉木根际土壤的有机质、全氮、速效磷含量显著地高于非根际土壤,速效钾含量则相反。根际土壤的C/N较高,而pH则有降低的趋势。杉木连栽在不同程度上会降低根际和非根际土壤有机质、N,P,K含量和土壤pH,导致土壤养分状况和根际环境的恶化,从而使连栽杉木生长受阻。     

岩溶地区常绿阔叶林树种根际与非根际土壤的养分特征

为了解岩溶地区生态系统中植物根系对土壤养分的影响,采用剥落法等方法对岩溶地区常绿阔叶林树种根际与非根际土壤的养分特征进行了分析。结果表明:不同树种根际土壤养分含量差异较大,12种树种根际土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮和有效磷均显著高于非根际土壤,根际土壤养分呈明显的富集作用,全钾和速效钾因植物种类不同富集率呈正值和负值;根际土壤pH值平均低于非根际土壤0.27;根际与非根际土壤有机质与全氮呈极显著相关(P<0.01),土壤全氮与全磷、碱解氮呈极显著正相关。岩溶地区森林生态系统植物对土壤环境质量的改善作用明显。     

马占相思人工林根际土壤化学性质及酶活性的变化

对马占相思人工林根际和非根际土壤化学性质和酶活性的差异,及其在林木生长过程中的演变规律进行比较分析。结果表明:随林龄增长,根际土壤和非根际土壤主要养分含量(除速效钾外)和酶活性均呈增加趋势,根际土壤pH值则呈下降趋势,但非根际土壤pH值的规律性不明显;不同年龄阶段根际土壤全氮、水解氮、交换性钙和交换性镁含量均高于非根际土壤,根际土壤有机质、富里酸、胡敏酸、全磷、速效磷和速效钾含量也有相似的规律;不同年龄阶段根际土壤过氧化氢酶、蛋白酶、脲酶和酸性磷酸酶活性均高于非根际土壤。     

林窗对根际和非根际土壤化学性质季节变化的影响

为了解林窗干扰对侧柏林土壤化学性质的影响情况,2012年1月在徐州市九里山东南坡侧柏人工纯林中随机开设27个小、中、大3种尺度的近圆形林窗进行试验,对不同尺度的林窗内根际和非根际土壤的p H、碳、氮等的季节变化进行对比分析。结果表明:林窗降低了根际和非根际土壤含水率,不同尺度林窗内根际与非根际土壤p H均中性偏碱性;根际土壤和非根际土壤的全碳、全氮含量在林窗形成后总体下降;林窗降低非根际土壤C/N,小尺度林窗根际土壤C/N值显著大于对照,小林窗对根际效应的提升更为显著。林窗对土壤C/N值根际效应的影响存在季节上的双反馈作用,林窗尺度、位置会对土壤养分循环造成影响,进而影响林分生产力,开设半径为4 m大小的林窗对林分发育及养分循环最有利。研究结果可为深入了解林窗对土壤养分动态根际效应的作用,揭示林窗干扰对森林生态系统稳定性机理提供一定的参考依据。     

雅砻江甘孜段历史遗留矿山土壤理化性质研究

为了解历史遗留矿山土壤养分现状,选择雅砻江甘孜段德格县历史遗留金矿非根际土壤和11种优势植物相应根际表层土壤(0～20cm)为研究对象,采集了60份土壤样品和根际表层土33份土壤样品,分析了非根际土壤和根际土壤总有机碳、土壤全氮、全磷、全钾、pH和电导率。结果表明：研究区非根际土壤和根际土壤属弱碱性,为非盐化土壤,非根际土壤样品总有机碳、全氮、全钾含量达国家二级标准,其中全磷含量达到国家一级标准,根际土壤样品总有机碳、全氮、全磷达国家一级标准,其中全钾含量达国家二级标准;不同植物对根际土壤养分有显著影响,其中长叶绿绒蒿(Meconopsis lancifolia(Franch.)Franch.ex Prain)根际土壤的全氮、总有机碳、电导率含量显著最高,粗茎秦艽(Gentiana crassicaulis Duthie ex Burkill)根际土壤的全磷含量显著最高,草玉梅(Anemone rivularisBuch.-Ham.ex DC.)根际土壤的全钾含量显著最高,刺柏(Juniperus formosanaHayata)根际土壤pH值显著最高,金露梅(Dasiphora fr...