氮素和水分添加对毛乌素沙地油蒿群落优势植物叶片性状的影响

【目的】通过研究氮素和水分添加对毛乌素沙地油蒿群落优势植物叶片性状的影响,探讨荒漠生态系统中不同功能群植物对环境变化的适应策略,为预测未来环境变化背景下荒漠植物群落的响应提供理论参考。【方法】以宁夏盐池毛乌素沙地典型植被群落油蒿群落为研究对象,通过连续2年(2015—2016)0 kg N ha~(-1) yr~(-1)(N0)60 kgN·ha~(-1) yr~(-1)(N60)氮添加;自然降水(W0),增加20%降水(W20)、增加40%降水(W40)水添加的野外控制试验,测定优势植物种油蒿和赖草叶片的比叶面积(SLA)、碳、氮、磷(C、N、P)含量。【结果】1)氮添加显著增加土壤中的无机氮含量;水添加显著增加土壤含水量;水氮交互作用对土壤无机氮含量、土壤含水量都没有显著影响。而土壤速效磷含量比较稳定,在各处理下均没有表现出显著差异。2)油蒿SLA在氮素和水分添加下显著增加,而交互作用效应不明显;赖草SLA在氮素和水分单独添加下均没有发生显著变化,而水氮交互作用对其存在显著影响。3)氮添加对油蒿和赖草叶片C含量没有显著影响,显著增加了N含量、C∶P、N∶P,降低了P含量和C∶N。水添加对赖草的C、N、P及其化学计量比无显著影响,而显著增加了油蒿叶片N和P含量,降低了C含量、C∶N、C∶P和N∶P。水氮交互作用对油蒿叶片N含量和C∶N有显著影响。【结论】氮素和水分添加对毛乌素沙地油蒿群落优势植物油蒿和赖草叶片性状均有明显影响,氮素对叶片性状的影响比水分添加的影响更为显著。2种不同功能群植物,对氮素和水分添加的响应不同,呈现出不同的适应策略,油蒿的叶片性状对氮素和水分添加的响应较为敏感,趋向于资源快速获取与利用的策略,而赖草表现出较强的稳定性,从而体现出保守的资源利用策略。在未来可能增加的氮沉降和降水情景下,油蒿群落的物种组成可能会由于2种植物不同的资源利用策略变化而发生变化。     

艾比湖流域2种典型荒漠盐生植物冠下土与叶片的生态化学计量特征

【目的】探明荒漠盐生植物冠下土与叶片生态化学计量特征沿盐分梯度的变异及影响叶片元素计量特征的主要土壤因子,为干旱盐渍化区域生态保育提供理论依据。【方法】以新疆艾比湖流域2种典型荒漠盐生植物骆驼刺和白刺为研究对象,按照盐分梯度对2种植物分别选取3个10 m×10 m样方,基于216个冠下土和植物样品,综合分析不同盐分梯度下骆驼刺(轻度、中度和重度)和白刺(中度和重度)冠下土与叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征,并利用冗余分析探究影响盐生植物叶片生态化学计量的主要土壤因子。【结果】盐分适度增加能明显提升荒漠盐生植物冠下土C、N、P含量,但高盐降低骆驼刺冠下土C、N、P含量;骆驼刺冠下土C∶N与C∶P以中盐样方最大,而白刺冠下土C∶N、C∶P、N∶P中盐与高盐样方之间均无显著差异(P0.05)。白刺叶片C、N、P含量随盐分提高而显著增加(P0.05),C∶N与C∶P表现为中盐高盐;低盐增加骆驼刺叶片C和P含量,降低N含量,中盐导致骆驼刺叶片C∶N与C∶P升高。2种荒漠盐生植物叶片N∶P在不同盐分梯度下均无显著差异(P0.05),均值分别为15.41±2.16、8.10±0.83。冗余分析表明,冠下土P含量和盐碱度分别是影响骆驼刺和白刺叶片C、N、P化学计量特征的主要因素。【结论】土壤盐分适度增加能提升荒漠盐生植物冠下土C、N、P含量,改变植物叶片的C、N、P含量及C∶P。盐生植物叶片生态化学计量受土壤盐碱度和元素含量的双重影响。     

冀北山地土壤养分和肥力对海拔梯度的响应

【目的】为研究冀北山地土壤养分和肥力对海拔梯度的响应,揭示土壤养分含量、化学计量特征和肥力的海拔梯度差异,为区域生态公益林可持续经营提供理论依据。【方法】以河北小五台山不同海拔梯度典型植被类型0～60 cm土壤为研究对象,分析了土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、碱解氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)及C、N、P、K化学计量特征的海拔梯度差异,通过主成分分析和相关分析方法选取土壤肥力评价指标,对不同海拔梯度土壤肥力进行了综合评价。【结果】1)随海拔梯度升高,土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、全钾和C/N、C/P、C/K、N/K升高,而速效磷、速效钾和N/P、P/K无明显变化规律。2)小五台山不同海拔梯度0～60 cm土层土壤有机质含量变化范围为19.77～70.69 g·kg~(-1);全氮、全磷、全钾含量分别为0.85～2.34、0.26～0.86、7.60～10.31 g·kg~(-1);碱解氮、速效磷、速效钾含量分别为72.26～206.61、0.30～0.50、64.03～130.90 mg·kg~(-1)。3)土壤C/N、C/P、C/K随海拔升高的变化范围分别为12.79～18.72、22.51～75.75、1.50～4.31;N/K、N/P、P/K变化范围分别为0.11～0.27、1.76～4.67、0.03～0.10;土壤C/N变异系数最小,C/K变异系数最大。4)经土壤肥力指数(SFI)综合评价,小五台山SFI与海拔高度显著正相关(R~2=0.68,P0.01)。【结论】参照全国第二次土壤普查标准,小五台山土壤有机质、全氮、碱解氮含量较高,全磷和速效钾含量处于中间水平,而全钾和速效磷含量比较低,在森林经营中应注意补充。SFI指数显示小五台山海拔越高土壤肥力越好。     

氮添加与凋落物管理对华北落叶松人工林土壤化学性质的影响

本研究以阴山山地华北落叶松人工林为研究对象,分析氮添加与凋落物管理对表层土壤化学性质的影响,以期为加速凋落物分解和地力维持提供科学依据。采用两因素随机区组试验,氮添加水平为不施氮[0 kg/(hm~2·a)]、低氮[50 kg/(hm~2·a)]和高氮[100 kg/(hm~2·a)],凋落物管理方式为保持原状、堆积和搅拌。结果显示:(1)单独氮添加,随着添加量的增加,土壤pH显著下降,硝态氮含量显著升高;氮添加显著降低土壤有机质含量,低氮处理显著提高速效钾含量,高氮处理显著提高有效磷含量。(2)单独凋落物管理,堆积和搅拌可显著降低土壤pH,提高土壤硝态氮、有效磷含量;凋落物堆积处理显著降低表层土壤速效钾含量,凋落物搅拌处理显著提高表层土壤有机质、全氮、速效钾含量。(3)交互作用对表层土壤pH和有机质、全氮、硝态氮、有效磷、全钾、速效钾含量的影响显著。上述研究结果表明,氮添加可促进表层土壤中有机物的矿化,提高硝态氮、铵态氮和有效磷含量,搅拌处理可加速凋落物分解,提高土壤有机质、全氮和速效养分含量。因此,高氮+搅拌处理土壤全钾、有效磷、速效钾、硝态氮含量最高,对促进养分循环和维持地力平衡具有重要作用。     

毛竹林土壤呼吸及组分对氮磷添加的非对等响应

【目的】探究毛竹林土壤呼吸及组分对氮添加、磷添加及其二者交互效应的响应差异，揭示生物和非生物因子在调控土壤呼吸中的作用，为评价养分添加影响毛竹林土壤碳排放过程及模型预测提供科学依据。【方法】以缺磷型毛竹林为对象，2017年6月采用林下喷施方式隔月进行氮(10 g·m^-2a^-1)和磷(10 g·m^-2a^-1)添加，设置对照(CK)、单一氮添加(N)、单一磷添加(P)和氮磷共添加(N+P)4个处理，2017年9月—2018年8月采用Li-8100土壤碳通量系统测量土壤总呼吸速率和异养呼吸速率，并测定土壤温度(T)、湿度(SM)、细根和土壤化学性质、细根生物量及土壤微生物特征。【结果】氮磷添加均未改变毛竹细根生物量，对土壤自养呼吸速率无显著影响，氮添加显著增加土壤可利用氮含量、磷添加降低土壤真菌和细菌生物量比值分别是氮磷添加抑制土壤异养呼吸速率的主要原因。氮磷添加对土壤自养呼吸速率和异养呼吸速率均存在交互作用。氮磷添加的交互效应对土壤总呼吸速率无显著影响，但磷添加显著增加土壤总呼吸速率。模型R=ae     

氮沉降和降水增加对榆树幼苗不同器官碳氮磷分配格局的影响

【目的】研究榆树幼苗C、N、P分配格局对氮沉降和降水增加的响应特征,为明确榆树对水氮环境变化的适应策略、培育高质量苗木提供参考。【方法】2015年4月末,将榆树幼苗(株高37.76 cm,茎粗0.44 cm)盆栽于风沙土(全C、N、P含量分别为4.52、0.31和0.11 g·kg~(-1))中。采用两因素(氮素和水分)随机区组设计,设置4个施氮处理梯度(施不施氮及添加5、10和15 g N·m~(-2)a~(-1))以及3个水分处理水平(自然降水、自然降水增加50%和增加100%),分析不同水氮处理下榆树幼苗叶、枝、茎、粗根和细根的C、N、P含量及计量比变化特征,探讨C、N、P元素含量的稳定性及其异速生长关系。【结果】施氮和增加降水对榆树幼苗不同器官N、P含量及比值均具有显著交互作用。随着施氮量增加,叶和细根C含量增加,枝、茎和粗根C含量保持稳定;各器官N含量及N∶P升高,C∶N降低;叶和茎P含量降低,叶、茎和细根C∶P增加。随着降水增加,叶和细根C含量下降,枝、茎和粗根C含量保持稳定;枝和茎P含量下降,C∶P和N∶P上升。而在不同氮沉降水平下,降水增加对各元素分配影响不同。当不施氮时,随着降水增加,叶N含量及N∶P增加,C∶N下降;叶、粗根和细根P含量先增加后减少,C∶P先降低后升高;细根N∶P先增加后降低。当施氮量为15 g N·m~(-2)a~(-1)时,随着降水增加,叶N含量下降,C∶N增加,N∶P无显著变化;叶、粗根和细根P含量下降,C∶P增加;细根N∶P逐渐增加。水氮添加处理下,幼苗C含量顺序为茎、枝和粗根叶和细根,N和P含量顺序为叶细根枝、茎和粗根。各器官元素含量及比值的变异系数不同,C含量变异系数为叶和细根枝、茎和粗根;N含量变异系数在叶和粗根中最大,在细根中最小;P含量变异系数在茎中最大,在叶中最小;C∶N变异系数为粗根叶、枝和茎细根,C∶P和N∶P变异系数为茎粗根和细根叶和枝;且各器官N∶P变异系数均高于N、P含量变异系数。幼苗叶、枝、粗根和细根中C与N含量具有显著异速生长关系,C与P含量在叶和粗根中呈显著负相关。各器官N与P含量间均呈显著负相关,异速生长指数在-0.534～-1.224之间。【结论】氮沉降可提高榆树幼苗叶和细根C含量、各器官N含量及N∶P、叶、茎和细根C∶P,降低叶和茎P含量、各器官C∶N。降水增加可提高枝和茎C∶P和N∶P,降低叶和细根C含量、枝和茎P含量,同时N利用效率降低,P利用效率提高。N含量稳定性在细根中最强,P含量和N∶P稳定性在叶中最强,N和P含量稳定性在各器官中均高于N∶P。     

毛竹林叶片碳氮磷化学计量特征的海拔梯度效应

毛竹是中国重要的经济竹种,区域上具有明显的垂直分布特点。为揭示毛竹林叶片碳氮磷化学计量特征的海拔梯度效应,为毛竹林科学的林分管理与土壤养分补充提供理论依据,测定了3个海拔梯度毛竹林叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)含量,分析了其化学计量特征和异速增长关系。结果表明:随着立竹年龄的增大,毛竹林立竹叶片碳、氮、磷含量及N∶P均总体上呈降低趋势,而C∶N、C∶P则总体上呈升高趋势,1度立竹叶片碳、氮、磷含量均显著高于2度、3度立竹,且后2者间碳、氮、磷含量及其化学计量比均无显著差异。随海拔梯度的升高,毛竹林叶片碳含量略有降低,而氮、磷含量呈降低趋势,其中,中、低海拔叶片氮、磷含量显著高于高海拔,且前2者氮含量无显著差异,而磷含量差异显著;叶片C∶N、C∶P、N∶P均呈上升趋势,其中,中、低海拔叶片C∶N显著低于高海拔,中、高海拔叶片N∶P显著高于低海拔,叶片C∶P海拔梯度间差异显著,其他均无显著差异;不同海拔梯度毛竹林叶片碳、氮、磷间呈显著的正异速增长关系,随海拔梯度的升高,C-N、C-P异速增长指数显著下降,而N-P异速增长指数显著提高。研究表明,随海拔梯度的升高,毛竹林叶片氮、磷含量降低,利用率提高,P素限制性作用增强,建议在高海拔毛竹林经营中宜适当增加磷素的补充。     

掺土和施肥对铁尾矿基质理化性质及油松、樟子松幼苗生长的影响

【目的】砂寻求最合理的铁尾矿基质改良措施,为铁尾矿土壤改良与植被恢复提供理论依据。【方法】通过铁尾矿砂与无机肥、有机肥和土壤的不同配比处理的盆栽试验,研究不同改良方法对尾矿基质理化性质及油松和樟子松幼苗生长的影响。【结果】随无机肥施肥比例增加,铁尾矿土壤密度、田间持水量、毛管持水量、饱和持水量和总孔隙度与100%尾矿砂处理均无明显差异;随着有机肥施用量增加,田间持水量、毛管持水量、饱和持水量及总孔隙度均明显增大,土壤密度呈下降趋势,其中10%猪粪施肥配比与100%尾矿砂处理差异显著(P ＜0.05);随着掺土量增加,铁尾矿土壤密度逐渐降低,而田间持水量、毛管持水量、饱和持水量逐渐升高,掺土比例达到75%时,除了田间持水量,其他指标均与100%尾矿砂处理差异达到显著水平(P ＜0.05),电导率和土壤阳离子交换量、全氮全磷全钾养分含量、碱解氮、速效磷和速效钾含量均随施肥与掺土比例的增加而显著增大;10%猪粪施肥配比处理的全氮、全磷含量最大,分别是100%尾矿砂处理的6.38和3.33倍,碱解氮、速效磷和速效钾含量分别是100%尾矿砂处理的5.78,12.5和4.32倍;随掺土比例增大,尾矿中全磷含量减小,而掺土后全钾含量显著增高;掺土比例达到25%时,速效养分含量开始明显提升,客土处理达到最大值(78.41,44.43和58.67 mg·kg －1);施5%比例的有机肥和添加无机肥 NH4NO31.76 g、KH2 PO40.88 g的混合处理的速效养分含量与单纯施5%比例猪粪的单因子处理差异不明显;掺土比例25%和添加无机肥 NH4NO31.76g、KH2PO40.88 g混合处理的速效养分含量也和掺土比例25%的单因子处理无显著差异;掺土和施加无机肥会促进油松和樟子松幼苗的生长,施有机肥则会抑制它们的生长,相同处理情况下,油松较樟子松出苗率高、生长情况好。【结论】有机肥对铁尾矿基质的理化性质、全效养分含量和速效养分含量都有显著的改善作用,掺土处理对提高碱解氮、速效钾含量作用明显,但有机肥与无机肥、掺土与无机肥的混合配比对提升速效养分的效果不明显。不同处理对油松和樟子松的生长也会有不同程度的影响,表现为掺土和施加无机肥促进2树种生长,施加有机肥抑制2树种生长;在相同的处理情况下,油松比樟子松的生长要好,更适合作为铁尾矿废弃地修复树种。     

太谷区桃园养分投入、土壤养分状况及其与桃果品质的关系

【目的】了解太谷区桃园施肥、土壤养分和果实品质状况,以期为桃树的合理施肥提供科学依据。【方法】选取太谷区15个有代表性的桃园,对其施肥现状进行调查,同时测定土壤养分含量和果实品质指标,并分析果实品质指标与养分投入量、土壤养分含量之间的相关性。【结果】太谷区桃园养分投入水平较高且所施肥料以化肥为主,总养分投入折纯量达到:氮(N)584.6 kg·hm~(-2)、磷(P_2O_5)224.7 kg·hm~(-2)、钾(K_2O)109.3 kg·hm~(-2)。桃园0～20 cm表层土壤中有机质、全氮、全磷、全钾的平均含量分别为23.03、1.81、1.33、12.43 g·kg~(-1),其碱解氮、有效磷和速效钾的平均含量分别为131.29、36.31、233.92 mg·kg~(-1)。按照全国第二次土壤普查养分分级标准评价,其土壤速效钾处于1级水平,全氮和有效磷含量均处于2级水平,有机质、全磷和碱解氮含量均处于3级水平,全钾含量处于4级水平。然而,与适宜施肥量相比,大多数桃园的施肥过量,且与土壤养分含量之间无显著相关性。15个桃园之间果实品质差异较大:桃的单果质量为192.80～243.48 g;果实硬度为6.89～8.92 kg·cm~(-2);果实中可溶性固形物的含量为10.12%～12.70%;还原糖含量为4.32%～6.43%;总酸含量为0.42%～0.69%;维生素C含量为2.92%～7.01%。在目前养分供应量的范围内,多数桃果实品质与养分投入量、土壤养分含量之间的相关性均不显著。【结论】太谷区应重视桃园的科学施肥,在保证产量的前提下,适量减少氮、磷养分的投入,增加有机肥的施用量,调整养分投入比例,从而达到提质增效的目的。     

模拟氮沉降对毛竹非结构性碳的影响

【目的】分析不同强度氮沉降对毛竹体内非结构性碳水化合物(NSC)含量的影响,为全面认识氮沉降对毛竹林生态系统的影响提供科学依据。【方法】在临安市毛竹林长期试验基地,采用典型选样法,设置12块20 m×20 m样地,包括低氮(30 kg·hm~(-2)a~(-1))、中氮(60 kg·hm~(-2)a~(-1))、高氮(90 kg·hm~(-2)a~(-1))和对照(0 kg·hm~(-2)a~(-1))4种处理,每处理设3个重复样地,处理32个月,探讨模拟氮沉降对1龄和3龄毛竹NSC含量的影响。【结果】可溶性糖和淀粉在NSC中所占比例分别为80%和20%,NSC主要以可溶性糖的形式存在;竹叶NSC含量最高,分别是枝和秆的1.32和1.27倍;3龄竹枝和秆NSC含量显著高于1龄竹(P0.05),竹龄对竹叶NSC含量影响不显著(P0.05);氮沉降显著降低毛竹叶、3龄竹枝和1龄竹秆的NSC含量(P0.05);氮沉降和竹龄的交互作用对毛竹枝、秆的NSC含量影响显著(P0.01),对毛竹叶影响不显著。【结论】氮沉降显著影响毛竹地上器官的NSC含量及其分配,且随竹龄而显著变化,高强度的氮沉降不利于毛竹NSC的积累和固碳。     

滴灌施肥下施氮量和施氮频率对毛白杨生物量及氮吸收的影响

【目的】为滴灌施肥下的毛白杨提供合理的氮(N)肥管理建议。【方法】以毛白杨(无性系B301)速生纸浆林(林龄3~5年)为研究对象,于2010—2012年研究施N量和施N频率对毛白杨生物量积累和N吸收的影响。试验设置为施N量115(N_(115)),230(N_(230))和345(N_(345))kg·hm~(-2)a~(-1)和施N频率[每年分4次施入(F4)和2次施入(F2)]所组成的6个滴灌施肥处理和1个只灌溉不施肥的对照处理(CK)。试验期间,对林木生长、生物量积累、N吸收量和土壤养分进行测定。【结果】自然条件下,3~5年生毛白杨林地土壤的表观矿化N量为23~42 kg·hm~(-2)a~(-1),CK林分N吸收量约为60 kg·hm~(-2)a~(-1),土壤供N量难以满足高产林分的N吸收量。滴灌施肥能明显促进毛白杨生长,其中,以施N量为115 kg·hm~(-2)a~(-1)、生长季内分4次施入处理(N_(115)F_4)最具生长优势,其2011和2012年林分总生物量分别达到33.9和45.5 t·hm~(-2),较CK分别显著提高42%和49%(P0.05)。不同施N量水平对总生物量影响显著,2011年,N115处理总生物量显著大于N_(230)和N_(345)处理(P0.05);2012年,N_(115)显著大于N_(345)处理(P0.05),略大于N230处理(P0.05)。施N频率对生物量未产生明显影响,但较高的施N频率(F_4)能提高林木年均N吸收量(P0.05)。用二次回归方程拟合林分总生物量与施N量之间的关系,方程拟合效果较好(P0.01,R2=0.482),由方程计算出最佳施N量为192 kg·hm~(-2)a~(-1),其90%置信区间为148~236 kg·hm~(-2)a~(-1)。【结论】滴灌施肥下,毛白杨人工林常规施N量(N345)并没有带来产量的增益效应,采用滴灌施肥技术能够比常规施肥技术减少肥料用量。施肥频率虽对产量没有影响,但采用较高的施N频率可提高林分的N吸收量,减少养分在土壤中的残留。3~5年生毛白杨人工林进行滴灌施N肥时,建议施N量为192 kg·hm~(-2)a~(-1),每年分4次施入土壤。     

长期排水造林对云贵高原亚热带泥炭藓沼泽土壤理化性质的影响

探究排水造林对亚热带泥炭藓沼泽土壤理化性质的影响，为科学保护与恢复该类型湿地提供理论基础。选择贵州娘娘山湿地天然泥炭藓沼泽为对照样地，选择经立地条件相似的泥炭藓沼泽排水造林20年形成的柳杉林为处理样地，比较二者表层(0～10cm)土壤理化性质的差异。主要结果：1)泥炭藓沼泽土壤总碳含量、总氮含量、pH、碳与磷质量比(C∶P)、氮与磷质量比(N∶P)、速效钾含量、硝态氮含量、铵态氮含量、土壤质量含水量显著高于柳杉林土壤相应的指标值(P<0.05);泥炭藓沼泽土壤容重显著低于柳杉林土壤容重；2)主成分分析显示，长期营造柳杉林后土壤理化性质总体已发生明显分异；3)土壤总碳含量与总氮含量呈极显著正相关(P<0.01),且二者与C∶P,N∶P,速效钾含量、硝态氮含量、质量含水量呈极显著正相关(P<0.01),与土壤容重呈极显著负相关(P<0.01),C∶P,N∶P,铵态氮含量、硝态氮含量、速效钾含量两两之间呈极显著正相关(P<0.01)或显著正相关(P<0.05);土壤质量含水量与容重呈极显著负相关(P<0.01)。总之，泥炭藓沼泽长期营造柳杉林后，表层...     

不同林龄华山松人工林土壤养分及其生态化学计量特征

为了阐明林龄对华山松人工林土壤养分以及碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征的影响，在贵州省毕节市境内的乌蒙山选取4个林龄(10,16,22,47a)的华山松人工林为研究对象，在每个林分内选择具有代表性的地段分别设置3块20 m×20 m样地，每块样地内按“S”形设置5个采样点，测定0～20 cm土层土壤的pH、总碳(TC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TP)、全钙(TC_a)、有机碳(SOC)、速效氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK),并计算土壤C∶N∶P化学计量比，分析它们随林龄的变化及其与C∶N∶P化学计量比之间的关系。结果表明：1)不同林龄华山松人工林土壤SOC含量23.624～65.093g/kg, TN含量1.533～5.157g/kg,远高于全国土壤的平均水平；TP含量0.327～1.097g/kg,与全国土壤平均水平相当，说明研究区内土壤C,N含量较高；2)林龄对华山松人工林土壤养分和C∶N∶P生态化学计量比均有显著影响；随着林龄增长，华山松人工林土壤TC,SOC含量，C∶N和C∶P先降低后增加，TN,TP,AN,AP和AK含量逐渐...     

毛竹向杉木林扩展过程中叶功能性状的适应策略

【目的】揭示毛竹和杉木叶功能性状变化规律,探索毛竹林扩展过程中毛竹和杉木叶片的适应特性和生存对策,为毛竹林合理调控与生态经营提供依据。【方法】沿毛竹向杉木林扩展方向设置3个10 m×50 m调查样带,每一样带平均划分为10个5 m×10 m样方,在每个样方内选取不同年龄的标准毛竹和杉木,选取叶片测定比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)及叶片中碳(C)、氮(N)、磷(P)含量,并计算其比值。【结果】1)毛竹与杉木比叶面积(除Ⅰ度竹)与毛竹比例呈负相关关系,干物质含量与毛竹比例呈正相关关系。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ度平均比面积分别为291、215、207、213 m~2·kg~(-1),平均干物质含量分别为0.38、0.40、0.42、0.42 g·g~(-1),均显著高于杉木(115 m2·kg~(-1)与0.34 g·g~(-1),P0.05)。2)Ⅰ度竹和Ⅳ度竹叶片N、P含量随着毛竹比例增加呈增加的趋势,Ⅱ、Ⅲ度竹和杉木叶片N、P含量呈降低的趋势。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ度竹平均叶碳含量分别为46.5%、46.1%、45.5%和46.0%,氮含量分别为27.6、22.3、21.7和20.8 g·kg~(-1),磷含量分别为1.6、1.4、1.2和1.2 g·kg~(-1)。其中,毛竹叶氮、磷含量显著高于杉木(分别为13.6和1.0 g·kg~(-1))。3)毛竹SLA,LDMC与叶C、N、P含量,C∶N,N∶P等性状之间存在显著或极显著相关关系。【结论】毛竹叶片具有比杉木叶片更高的SLA和叶N、P含量,且其向杉木扩展过程中,不同年龄毛竹的SLA,LDMC与叶C、N、P含量及C∶N,N∶P等叶功能性状采取的适应策略不同,具有互补效应,能够比杉木更有效地利用资源。     

模拟氮沉降对低磷胁迫下3个种源木荷幼苗生长及叶片氮磷含量的影响

【目的】讨论不同产区木荷种源在 NH4+-N或 NO3－-N沉降下的生长表现和响应差异,揭示不同形态氮素对木荷生长发育的影响,为在大气氮沉降环境背景下,选育营养高效利用的木荷速生优质新品种提供理论依据。【方法】以木荷北缘种源区－浙江杭州种源、中部种源区－福建建瓯种源和中部靠南边缘种源区－江西信丰种源3个有代表性的木荷种源作为试验材料,模拟不同形态氮沉降( NH4+和NO3－)增加对不同土壤磷素处理下木荷幼苗生长和叶片氮、磷元素含量的影响。盆栽试验设置土壤低磷(1.1 mg·kg －1)处理和高磷(25 mg·kg －1)对照,以人为喷施 NH4 Cl和 NaNO3溶液进行氮沉降模拟,分别设置3个氮沉降量水平：0,80和200 kg·N·hm －2·a －1,试验按完全随机区组设计,每种源每处理重复12株苗。2013年11月收获,测定苗高、地径等生长指标,并分别测定根、茎、叶各部分干物质量和磷、氮含量。【结果】不同形态氮沉降对木荷苗木生长影响差异显著,磷素可提高种源间对氮素的响应差异。在低磷环境下,不同氮处理下木荷植株生物量和根冠比变异系数较大,这为氮沉降下木荷耐受型植株的选择提供了可能。低磷环境下,NO3－-N 对木荷苗木生长促进作用显著,苗高、地径和生物量分别较 NH4+-N处理高4．5%,17．8%和75．2%,叶片氮、磷含量提高,叶片 N：P 比下降。NH4+-N 对木荷植株的生长抑制作用较强,导致叶片磷含量下降,N：P升高,植株受到磷胁迫增强。而在高磷环境下,NH4+-N的促进作用增强,苗高、地径和生物量分别较 NO3－-N处理高13.5%,10.4%和25.4%。无论土壤在高磷还是低磷环境下,NO3－-N 降低叶片N/P比,而 NH4+-N增加叶片 N/P比。木荷种源间对不同形态氮沉降响应差异显著,在土壤低磷环境下,NH4+-N处理抑制了福建建瓯种源和江西信丰种源生长,生物量下降,而杭州种源却在 NH4+-N80处理下,苗高和地径生长较对照分别增加19%和20%。【结论】在低磷环境下,NO3－-N对木荷不同种源幼苗生长促进作用更强,而当土壤磷含量提高时,NH4+-N的促进作用增强,同时苗木生长差异增大。浙江杭州种源对 NH4+-N 的适应性更强,而福建建瓯和江西信丰种源则对 NO3－-N适应性更强。     

江西武夷山南方铁杉林主要树种叶片养分含量及再吸收效率

【目的】分析江西武夷山南方铁杉林主要树种叶片养分含量,阐明不同生活型(落叶树种和常绿树种)树种新鲜叶和凋落叶养分化学计量特征与养分再吸收效率,为揭示南方铁杉林主要树种叶片养分含量及再吸收效率对植物生活型的响应机制提供理论依据。【方法】采集南方铁杉天然林内主要树种的新鲜叶和凋落叶,测定叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)含量,计算其化学计量比和养分再吸收效率,采用标准化主轴回归估计方法对南方铁杉林主要树种新鲜叶与凋落叶中N、P含量的异速生长关系进行研究,分析生活型对叶片N、P含量之间关系的影响。【结果】1)南方铁杉天然混交林中,落叶和常绿两生活型树种间的新鲜叶C含量无显著差异,但落叶树种N和P含量均显著高于常绿树种(P<0.05);但两生活型树种间的凋落叶C、N、P含量均无显著差异。2)新鲜叶C∶N和C∶P均表现为落叶树种显著低于常绿树种(P<0.05),但N∶P在两生活型树种间差异不明显;凋落叶C∶N、N∶P和C∶P均显著大于新鲜叶,但其在两生活型树种间差异不明显。3)常绿树种新鲜叶N与P含量间存在显著正相关关系;常绿树种与落叶树种凋落叶N与P含量显著正相关(P<0.05...     

不同土层中氮磷钾养分对红松针叶磷素的影响

本文以红松1~2年生叶片和其林下生长的土壤为对象,研究红松叶片中磷含量、磷贮量及其林下土壤中0~20、20~40和40~60 cm土层的氮磷钾矿质养分含量。揭示叶片质量、磷素水平与各层土壤速效氮、速效钾和速效磷的相互关系。结果表明：叶片质量与土壤中速效养分含量无关,土壤中速效氮含量与针叶磷含量无关,0~20 cm土层的速效钾含量与2年生针叶磷含量显著相关。不同年生针叶的磷含量与各土层的速效磷含量都有显著的回归关系。针叶中磷贮量与土壤中速效养分无明显相关性。     

长期模拟氮沉降对苦竹林土壤氮组分的影响

为了解模拟氮沉降对苦竹(Pleioblastus amarus)林土壤氮组分的影响,从2007年10月开始,在华西雨屏区苦竹林中用NH_4NO_3进行模拟氮沉降处理,设置4个水平:对照(CK,0 kg·N·hm~(–2)·a~(–1))、低氮(LN,50 kg·N·hm~(–2)·a~(–1))、中氮(MN,150 kg·N·hm~(–2)·a~(–1))和高氮(HN,300 kg·N·hm~(–2)·a~(–1))。分别于2013年11月,2014年1月、4月、7月取各样方内表层(0~20 cm)土样,测定土壤的全氮、铵态氮、硝态氮、颗粒氮、矿质结合氮含量。结果表明:与氮沉降初期相比,长期氮沉降处理使土壤氮组分总量增加,硝态氮的含量显著上升,其他氮组分变化虽不显著,但仍有所变化。     

山核桃中心产区林地土壤肥力的时空变化特征

【目的】研究山核桃产区林地土壤肥力质量的时空演变规律及影响因素,为山核桃林地的土壤管理提供决策依据。【方法】基于地统计学方法和GIS技术,采用系统抽样法,在浙江省临安市对比研究2008年(317个样本)和2013年(239个样本)山核桃林地表层(0~30 cm)土壤的p H值、有机碳含量、水解性氮含量、有效磷含量和速效钾含量共5个肥力指标的时空变异特征及影响因素。【结果】2008—2013年,山核桃林地土壤水解性氮和速效钾含量显著降低,分别下降19.4和55.6 mg·kg-1,p H值从5.5下降到5.3,有机碳含量下降0.2 g·kg-1,有效磷含量升高0.5 mg·kg-1;5个土壤肥力质量指标的标准差变小,变异程度降低;土壤p H值、水解性氮和有效磷含量的空间自相关性减弱,自相关距离减小,而有机碳和速效钾含量的空间分布连续性增强,自相关距离增加;海拔、母岩类型、不同乡镇的人为经营对土壤p H值、水解性氮含量和速效钾含量影响显著(P0.1),海拔和人为经营显著影响着土壤有机碳含量(P0.1),土壤有效磷含量受人为经营的影响显著(P0.1);岛石镇土壤有机碳、水解性氮、有效磷和速效钾含量降幅最大,p H值则以清凉峰镇和岛石镇降低最多。【结论】2008—2013年,临安市山核桃林地的土壤肥力水平总体有所下降;今后在山核桃林生产经营中需推广测土配方施肥,并通过施用一定量的石灰、林地生草管理和生态化采收等经营管理技术,提高山核桃林地的土壤肥力。     

黑龙江省帽儿山温带阔叶树种不同器官的生态化学计量特征

【目的】量化共存树种的碳、氮、磷含量及其计量关系的器官间和种间差异,探讨共存树种养分元素的器官间分配策略和种间利用差异,以期增强对整树水平的碳、氮、磷储量和分配格局的认识。【方法】选取黑龙江省帽儿山天然次生林中的10个共存阔叶树种,研究叶、枝、皮、边材、心材、树桩、大根(5 mm直径≤30 mm)、粗根(2 mm直径≤5 mm)和细根(直径≤2 mm) 9个器官的碳含量(C)、氮含量(N)、磷含量(P)以及碳氮比(C∶N)、碳磷比(C∶P)和氮磷比(N∶P),用变异系数表达器官和树种间的差异,用标准主轴回归斜率检验元素两两之间的异速或等速增长关系。【结果】树种、器官及其交互作用对C、N、P及C∶N、C∶P、N∶P影响显著(树种对C∶P影响不显著除外);从均值来看,资源获取器官(叶和细根)的C、N、P及N∶P显著高于其他器官,木质部(边材、心材)的C∶N、C∶P显著高于其他器官;从种间变异来看,叶元素含量及其计量比的种间差异均较低;细根N、C∶N和N∶P的种间差异均较高,而P和C∶P的种间差异均较低,表明该地区树木将有限的氮元素优先分配给光合器官;大部分器官的元素间相关关系不显著,表明单一器官的养分计量关系不能直接反应其他器官或整树水平的计量关系;器官间C和N、C和P相关关系因树种而异,但N和P关系各树种高度一致。【结论】树木器官间的C、N、P、C∶N、C∶P和N∶P的差异与器官功能分异紧密相关。总体上温带森林树种将受限的氮元素优先分配到叶,同时氮也会限制木材固碳。各器官对碳、氮、磷元素的利用在群落共存种间存在明显差异,可能有助于降低种间竞争。无论是种内还是种间,一个器官的养分含量及其计量关系均不能直接反应其他器官的情况,因此仅用某一器官来量化整树水平的碳、氮、磷储量及其分配格局是不准确的,今后相关研究应充分考虑元素含量的器官间和种间差异。