外方山草本植物叶片生长期C、N、P生态化学计量学特征的变化

为揭示同一生活型草本植物生长期内C、N、P生态化学计量学特征,在豫西南外方山设置羊胡子草(Carex rigescens)、芒草(Miscanthus sinensis)、野菊花(Dendranthema indicum)样地,测定生长期内叶片C、N、P含量及其生态化学计量比。结果表明:同一生活型种间植物叶片化学计量学特征具有多变性,胡子草、芒草、野菊花等3种植物生长期内叶片C含量平均为447.6 g/kg、448.1 g/kg和459.9 g/kg,N含量为26.8 g/kg、23.5 g/kg和25.6 g/kg,P含量为1.9 g/kg、1.5 g/kg和2.0 g/kg;3种植物综合变异系数排序为P含量(45.0%)C/P值(33.2%)N/P值(30.1%)C/N值(26.0%)N含量(25.3%)C含量(2.0%),C含量最稳定,N含量次之,P含量较不稳定;C含量与N、P含量负相关性均不显著(P0.05),P含量与N含量正相关性极显著(r=0.736,P0.01),N含量与C/N值负相关性极显著(r=-0.700,P0.01),P含量与C/P值负相关性极显著(r=-0.891,P0.01),C/N值与C/P值正相关性显著(r=0.283,P0.05);植物种类对叶片C含量影响显著(P0.05),N含量、P含量、C/N值与C/P值主要受生长期采样时间的影响(P0.05),物种种类与采样时间对N/P值影响不显著(P0.05)。研究区域植物叶片生态化学计量特征时,应考虑植物种类与生长期的影响。     

喀斯特区次生林土壤和优势树种叶片的化学计量特征及季节变化

[目的]探究黔中喀斯特地区次生林林分土壤和优势树种叶片的化学计量特征及其季节变化规律,为退化喀斯特地区植被恢复提供参考依据.[方法]在秋(10月)、冬(1月)、春(4月)和夏(7月)季对黔中喀斯特地区针叶林、阔叶林和针阔混交林3种林分土壤和优势树种叶片进行野外采样,测定分析其碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其计量比C/N、C/P和N/P.[结果]黔中喀斯特地区次生林3种林分土壤中的C、N、P含量及C/N、C/P和N/P的总平均值分别为47.98 g/kg、1.71 g/kg、0.77 g/kg、29.50、68.93和2.34,3种林分优势树种叶片的C、N、P含量及C/N、C/P和N/P总平均值分别为461.66 g/kg、13.75 g/kg、1.76 g/kg、38.75、387.70和9.57,反映出林分优势树种叶片的C、N和P含量较高.3种林分土壤中的C、N和P含量均在春季最低,N和P含量最高值出现于秋季,C含量最高值出现于夏季;除针叶林的N/P最低值出现在春季外,其余林分C/N、C/P和N/P的最低值均出现在秋季.3种林分优势树种叶片的C和N含量呈冬季低夏季高的变化趋势,P含量最高和最低值出现的季节在3个林分中各异,C/N、C/P和N/P在春、夏季最高,在秋、冬季最低.相关性分析结果表明,林分优势树种叶片C含量、C/P、N/P与土壤C含量呈极显著正相关(P<0.01)或显著正相关(P<0.05,下同),叶片N/P与土壤C/P及二者的C/P和N/P间也呈显著正相关.[结论]季节变化对喀斯特地区次生林林分的土壤化学计量特征有一定程度影响,对林分优势树种叶片化学计量特征的影响较明显,且呈春、夏季高,秋、冬季低的变化趋势;该地区次生林植被生长主要受N限制,可将N/P作为判断植物N和P营养元素受限制的指标.     

生活污水处理场主要湿地植物吸氮纳磷的生态功能

利用原位定点观测方法,研究梭鱼草、鸢尾、美人蕉、芦苇、菖蒲和香根草6种人工湿地植物的根、茎、叶氮、磷浓度及其化学计量的季节变化.结果表明:(1)6种植物体不同部分氮、磷浓度分别介于14～51mg/g和1.4～6.2mg/g,均具有较强的氮、磷吸收能力,除香根草外,其它植物地上部分氮、磷浓度均高于地下部分(P<0.05);(2)植物体单位面积根、茎和叶的氮、磷贮量与植物生物量呈正比,且地上部分高于地下部分,故收割植物地上部分是去除生活污水氮、磷含量的有效途径;(3)鸢尾叶片N∶P比值大于16,梭鱼草在14～16,其余小于14,且芦苇、菖蒲和香根草氮、磷贮量较高,故推荐后3种植物为该生活污水处理场的优先选择物种.     

金沙江干热河谷典型植物叶片C、N、P生态化学计量特征研究

选择攀枝花干热河谷区同一地块的22种植物叶片,分别对其C、N、P化学计量特征指标进行分析,以便了解其生化计量特征与抗旱性的关联性。结果表明,22种植物叶片叶C含量变化范围为365.03~476.33 g·kg^-1,平均C含量为433.92 g·kg^-1;叶N含量变化范围为10.91~35.08 g·kg^-1,平均N含量为20.51 g·kg^-1,高于全球及全国叶N含量平均水平;叶P含量变化范围为1.94-3.10 g·kg^-1,均值为2.56 g·kg^-1,高于全球及全国叶P含量平均水平。聚类分析将22种植物分为4个类群,第Ⅰ类群C、N、P含量均值均较最高;第Ⅱ类群C含量较低,N含量较高,P含量较低;第Ⅲ类群C含量较高,N、P含量为4个类群中最低;第Ⅳ类群C含量最低,N含量较低, P含量较高。有11种植物叶片N∶P<10且N含量<20.0 g·kg^-1,受到N元素限制;没有植物受到P元素限制;除白刺花、毛红椿外,其余9种植物均未受到2种元素限制。综合分析22个植物种N含量与N∶P呈显著正相关,而P含量与之相关性较弱的特征,认为N元素更可能限制干热河谷地区植物生长发育,而P含量较高表明植物体内存在主动吸收P元素来提高抗逆性的机制。     

延河流域不同植被区植物叶片碳、氮、磷化学计量特征及其影响因子

以延河流域不同植被区优势物种叶片为研究对象,测定并分析不同植被区植物叶片以及0~60 cm土壤中碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其生态化学计量比,采用方差分析和逐步回归分析的方法,分析不同植被区植物叶片C、N、P含量及生态化学计量比的差异及影响因素。结果表明:叶氮含量、叶磷含量、叶碳氮比、叶氮磷比在不同植被带间差异显著(P0.05),森林区植物生长主要受磷限制,草原区植物生长主要受氮限制,而森林草原区植物生长受氮、磷两者共同限制。植物叶片C、N、P含量及生态化学计量比与气候、地形、土壤因子间存在不同的相关关系。影响叶碳含量的主要因子是坡位,其次是坡度;影响叶氮含量的主要因子是坡度,其次是年均蒸发量;影响叶磷含量的主要因子是年均降水量;影响叶碳氮比的主要因子是土壤磷含量,其次是年均蒸发量;叶氮磷比受土壤碳含量影响最大,7—9月平均降水量次之,坡度影响最小。     

闽江河口区稻田土壤和植物的C、N、P含量及其生态化学计量比

选取闽江河口区稻田为研究区域,对土壤和植物的C、N、P含量及其生态化学计量比进行测定和分析。研究表明：土壤C、N、P元素的变化范围分别为5.72-13.41、0.47-0.82和0.33-0.89 mg.g-1,平均值分别为9.50、0.62和0.56 mg.g-1,其C与N、C与P、N与P的比值分别为12.18-16...     

光皮树不同家系叶片氮、磷化学计量特征及其与土壤养分的关系

在福建省洋口国有林场研究了20个光皮树优良家系幼苗叶片氮(N)、磷(P)化学计量特征及其与土壤养分因子的关系。结果表明:光皮树不同家系之间叶片N含量为11.75~17.09mg·g~(-1),平均为14.62mg·g~(-1);叶片P含量为0.76~1.18mg·g~(-1),平均为0.93mg·g~(-1);叶片N/P为13.44~18.03,平均值为15.82。多数家系(16~18个)之间叶片N、P含量及N/P没有显著差异,尤其是叶N/P变异较小,表明总体上叶片化学计量特征在光皮树不同家系之间是相对稳定的。因此,光皮树叶片化学计量特征具有种内相对稳定性。叶N含量与土壤水解N(AN)含量呈显著正相关,叶P含量与土壤有效P(AP)以及叶片N/P与土壤AN/AP之间均没有显著相关性。因此,叶片N/P并不能作为光皮树营养限制的唯一指标,结合土壤养分特征才有助于光皮树营养需求的综合评判。     

郭岩山不同海拔土壤养分对丝栗栲细根碳、氮、磷及其化学计量特征影响

[目的]丝栗栲(Castanopsis fargesii)是中国亚热带地区至关重要的建群树种.细根作为植物体内最活跃和敏感的地下器官,其生态化学计量特征可为探索外界生存环境变化对植物内在机制的影响提供理论依据.而海拔可使温度、光照、湿度和大气压等因子发生变化,进而对细根产生一定的影响.[方法]研究以郭岩山自然保护区不同海拔高度(600,800,1000 m)丝栗栲天然林为研究对象,分别测定了不同海拔丝栗栲细根及土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量,旨在揭示丝栗栲天然林细根在不同海拔下对土壤养分变化的适应规律.探索细根各项指标参数与土壤环境之间的相互关系,为天然林更新保护提供一定的参考和借鉴.[结果](1)丝栗栲细根C、N、P、C:N、C:P、N:P含量平均值分别为(431.34±3.16)mg/g、(12.81±0.51)mg/g、(1.66±0.06)mg/g、36.77±1.46、1122.71±88.36和8.41±0.47,其中丝栗栲细根N、P含量高于我国平均水平,C、C:N、N:P含量低于我国平均水平且N:P<12;(2)海拔对丝栗栲细根根际土化学元素及化学计量比均存在显著(C含量)和极显著影响(N含量、P含量、C:N、C:P、N:P),而对丝栗栲细根除C:N比影响不显著外,其余元素及化学计量比均存在极显著影响;(3)丝栗栲细根C、N、P含量均随海拔梯度变化具有显著差异,且细根C、N、N:P在800 m海拔处数值大于600 m以及1000 m海拔处;(4)细根N、P含量分别与土壤N、P含量呈极显著正相关关系.[结论]丝栗栲细根化学元素含量在海拔梯度上存在显著变化,且与土壤化学元素之间存在密切关系,其中在800 m海拔处的土壤环境与气候较适宜丝栗栲细根对N元素的吸收,丝栗栲细根N:P<12,表明郭岩山丝栗栲细根的生长在一定程度上受到N元素含量的限制,土壤N含量的提高有利于促进丝栗栲细根对P元素的吸收.     

不同恢复措施对典型草原优势植物碳、氮、磷化学计量特征的影响

生态化学计量学是当前全球变化生态学和生物地球化学循环新的研究热点和焦点．为了研究宁夏典型草原不同恢复措施对优势植物地上部分C、N、P化学计量特征的影响,以不同恢复措施宁夏典型草原为研究对象,对长芒草、阿尔泰狗哇花、冷蒿等优势植物的C、N、P化学计量特征进行研究,结果表明：不同恢复措施对优势植物长芒草地上部分有机C含量影响并不显著（P〉O．05）,对全N、全P含量有显著影响（P〈O．05）,表明恢复措施的不同导致优势植物地上部分N、P分配发生变化;不同恢复措施下,菊科植物对N的敏感度小于禾本科植物对N的敏感度,P素对于菊科植物的影响大于采本科植物;P对植物的限制性显高于N．     

绢蒿荒漠草地两种主要植物的生态化学计量特征分析

【目的】研究退化伊犁绢蒿荒漠草地恢复后,主要植物的生态化学计量特征的变化,为干旱区草地恢复提供理论依据。【方法】以该草地的建群种伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)和伴生种木地肤(Kochia prostrata)为对象,分析两种植物的C、N、P、K含量及计量比以及放牧和封育条件下,两种植物的生态化学计量特征,研究两种植物的养分利用策略以及封育对两种植物的生态化学计量特征的影响。【结果】伊犁绢蒿的P(0.82 g/kg)极显著高于木地肤的P(0.58 g/kg),伊犁绢蒿的N(15.11 g/kg)、K(13.06 g/kg)含量和N/P(22.46)极显著低于木地肤的N(25.14 g/kg)、K(21.17 g/kg)含量和N/P(43.75)。封育改善了荒漠草地植物的生长环境,但与放牧相比,伊犁绢蒿与木地肤的C、N、P、K含量及元素计量比变化不显著。【结论】伊犁绢蒿与木地肤的养分利用策略不同,伊犁绢蒿以吸收利用P为主,木地肤以吸收利用N和K为主,伊犁绢蒿的生长率高于木地肤。封育对荒漠草地两种植物的生态化学计量特征影响不显著。     

小兴安岭草本泥炭沼泽土壤有机碳、氮和磷分布特征

对小兴安岭草本泥炭沼泽湿地土壤有机碳、氮和磷含量分布特征进行研究。结果表明:漂筏苔草湿地土壤有机碳含量最高,有机碳平均含量为438.40g/kg,平均碳密度为88.99kg/m3,碳储量为35.40kt/km2,且10～20cm碳含量高于其他土层。修氏苔草湿地土壤有机碳含量随土层加深而逐渐减少,平均碳含量为98.74g/kg,碳密度为56.27kg/m3,碳储量为20.03kt/km2。2类湿地土壤全氮、水解氮和速效磷垂直变化均表现为随土层加深而逐渐减少,漂筏苔草湿地土壤全氮、水解氮、全磷和速效磷含量均高于修氏苔草湿地,分别是修氏苔草湿地的271%、548%、132%和216%。漂筏苔草湿地40cm土层氮、磷储量分别是修氏苔草湿地的4.40和1.33倍。土壤有机碳与全氮、水解氮、全磷和速效磷呈极显著正相关(P0.01),土壤有机碳、氮、磷均与土壤密度呈极显著负相关(P0.01)。     

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。     

氮沉降对森林土壤有机质和凋落物分解的影响及其微生物学机制

氮沉降持续增加背景下土壤C∶N∶P化学计量比和pH环境等的改变及其可能的土壤微生物学机制已经成为陆地生态系统与全球变化研究的新生长点和科学研究前沿.以生态化学计量学和土壤微生物生态学为理论基础,综述了氮沉降对森林土壤有机质和凋落物分解的影响及其微生物学机制的基本理论、最新进展、研究热点与难点,旨在促进全球变化背景下陆地生态系统地下生态学的研究.氮沉降持续增加会导致森林生态系统磷循环加速,导致磷限制.氮沉降不但改变森林土壤有机质和凋落物的C∶N∶P化学计量比和降低土壤pH值,而且改变土壤微生物生物量碳氮磷、细菌、真菌和放线菌的组成以及影响碳氮磷分解的关键酶活性.氮沉降对森林土壤有机质和凋落物分解的影响表现为促进、抑制和无影响,其影响的差异可能来源于微生物效应的不同.叶片在凋落前有显著的氮磷养分回收,但是根无明显的养分回收,造成土壤有机质和凋落物的C∶N∶P化学计量比存在明显差异.基于DNA/RNA等分子生物学方法为土壤微生物生态学研究提供了强有力的手段,将促进氮沉降对森林土壤有机质和凋落物化学计量比改变的微生物学机制研究.     

鄱阳湖湿地景观恢复的物种选择及其对环境因子的响应

湿地是重要的生态系统,对人类和野生生物都具有极其重要的价值。由于自然因素的变化和人类活动的干扰,湿地退化严重。近年来,湿地恢复已成为世界环境问题改善的重要工具之一。选择适用的湿地植物是退化湿地恢复的关键途径。本文以鄱阳湖湿地为研究对象,通过专家赋值、野外调查、定位观测等方法,筛选了苦草、野菱、芦苇、苔草等25种鄱阳湖常见植物作为湿地景观恢复的优先物种。对苦草、黑藻、菹草、菖蒲、芦苇等5种植物对环境因子的响应进行观测。结果表明,苦草在清水环境130-140cm处的生长最好;黑藻在清水环境中100-110cm处的生长最好;菹草在不同水深(50-160cm)下都能够生长,菹草高度随水深增加而增加;菖蒲具有一定的耐淹能力(< 80cm),但完全淹水(水深100-120cm)明显影响到菖蒲根状茎萌发、幼苗生长和生物量的积累;芦苇根状茎萌发对水深要求严格,土壤要湿润且透气性良好才是芦苇萌发的最好条件,芦苇根状茎萌发前淹水超过20 cm其萌发将会受到明显抑制,淹水超过30 cm则无法萌发。通过对沉水植物的透明度研究表明,植物对水质的透明度都有一定的要求,透明度较好更利于湿地植物的生长发育。     

鄱阳湖南矶山湿地土壤养分的时空分布规律研究

通过研究鄱阳湖南矶山湿地土壤在不同季节、不同植被类型和不同土壤深度下总有机碳、总氮、总磷的含量变化,分析了鄱阳湖南矶山湿地土壤养分的空间分布特征和季节变化规律。结果表明:南矶山湿地土壤总有机碳、总氮、总磷含量在不同的土壤深度、季节和植被类型中均表现出极显著差异。其中南矶山灰化苔草、南荻、狗牙根植被群落样地0~15cm表层土壤总有机碳、总氮含量显著大于30~45cm底层含量;灰化苔草、南荻群落土壤总有机碳和总氮含量的季节变化明显,尤其是表层土壤在各个不同的季节差异显著,但狗牙根植被群落土壤总有机碳和总氮含量季节变化不明显;3种典型植被类型下土壤总磷含量季节变化明显,呈现"N"的变化趋势。土壤总有机碳与总氮含量极显著正相关、与总磷含量显著相关,表明鄱阳湖南矶山湿地土壤氮、磷主要以有机质的结合形态存在。     

塔克拉玛干沙漠腹地人工植被及土壤CNP的化学计量特征

生态化学计量学是研究生态过程和生态作用中化学元素平衡的科学。极端环境中进行植物叶片与土壤中营养元素含量及变化研究,对于揭示植物对营养元素的需要和当地土壤的养分供给能力,以及植物对环境的适应与反馈能力具有十分重要的意义。以塔克拉玛干沙漠腹地塔中植物园生长良好的25种人工植被及其生境为研究对象,运用方差分析、相关分析综合研究植物叶片及土壤的化学计量特征及其相互关系。结果显示:塔克拉玛干沙漠腹地25种人工植被叶片C、N、P的平均含量分别为(386.7±46.6)、(24.7±8.1)和(1.8±0.78) mg/g;叶片C:N、C:P及 N:P分别为(17.5±6.7)、(249.2±102.8)、(15.0±5.6)。其中豆科植物N含量极显著高于非豆科植物(P<0.001)。不同生活型植物的C、N、P含量均存在显著差异,C、N、P含量在3种生活型的大小顺序为草本>灌木>乔木。C:N和N:P在不同生活型植物间不存在显著差异(P>0.05),而乔木和灌木的C:P显著高于草本植物(P< 0.05)。相关分析表明植物的叶片C:N、C:P都与相应的N、P含量呈现极显著负相关性(P<0.001),而叶片N含量与P含量的变化并不相关(P> 0.05)。土壤C、N、P养分元素含量远低于全国的平均水平,尤其是N含量(<0.2 mg/g);土壤C与N存在着极显著的正相关关系(P<0.01),而C与P、N与P间的相关性并不显著(P>0.05)。以上研究结果表明,受极端环境的限制,塔克拉玛干沙漠人工植被植物对养分元素的利用效率显著低于全国陆地植物的平均水平,不同科和不同生活型功能群植物对环境的适应能力显著不同,表现出显著的养分适应策略差异性。     

4种湿地植物对污水中氮磷的去除效能及其迁移规律

为探讨湿地植物对水体中氮、磷营养元素的去除效果,本试验选取了4种水生植物芦苇、香蒲、菖蒲和水葱作为试验材料,通过分别设置3个不同浓度梯度总氮、总磷的生活污水处理,分析不同植物对污水中总氮、总磷的吸收效果。结果表明:1）不同湿地模拟系统中,植物对总氮的吸收作用以植株地上部分为主。植物对污水中的总氮的累积量大小顺序依次为水葱、芦苇、香蒲、菖蒲。2）不同湿地模拟系统中,植物对总磷的吸收作用虽以根系为主,但受生物量的影响,各植株TP含量仍以地上部分居多。植物对总磷的累积量大小顺序依次为香蒲、菖蒲、芦苇、水葱。3）随着总氮、总磷的处理浓度的增高,污水中总氮、总磷的去除率随之增高,说明植物对氮、磷含量高的污水去除效果较好。4种湿地植物对生活污水中总氮的去除率范围为80.3%~93.6%,对总磷的去除率范围为75.7%~97.2%。     

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。