科尔沁沙地不同林龄樟子松人工林土壤生态化学计量特征

以科尔沁沙地不同林龄(15 a、25 a、35 a和45 a)樟子松林为对象,研究其0~100 cm土层土壤有机碳、全氮和全磷含量及其生态化学计量特征,探讨土壤碳氮磷化学计量特征的垂直分布规律及随林龄的变化规律。结果表明:(1)4种林龄樟子松林土壤(0~20 cm土层)有机碳、全氮和全磷含量分别为7.34、0.39 g·kg~(-1)和0.19 g·kg~(-1),均低于全国平均水平。(2)随着林龄的增加,有机碳含量、C/N和C/P均呈现增大的趋势;全氮和全磷含量呈现先增加后降低(45 a生林分显著降低);而N/P的变化不显著。(3)随着土层的加深,有机碳和全氮含量的变化趋势基本一致,均呈现逐渐降低的趋势,但是各林分在0~20 cm土层中的有机碳和全氮含量均不足总含量的1/3;C/N和C/P呈现相反的变化趋势(C/N增加、C/P降低);而全磷含量和N/P的垂直分布较为均匀,变化不大。综上所述,本研究区樟子松林土壤中的有机碳、全氮、全磷含量极为贫瘠,但樟子松人工林种植增加了土壤碳、氮、磷养分含量;各林龄樟子松林土壤同时受氮、磷养分的限制,但随土层加深受氮的限制更为显著。     

天山中段植物叶片碳氮磷化学计量及其海拔变化特征

海拔影响生态系统的生物地球化学过程和格局等诸多性质。研究干旱区植物叶片碳氮磷化学计量特征及其与海拔的关系,有助于揭示干旱区生态系统化学计量特征的空间格局变化规律,并预测其对全球变化的响应。通过对天山南北植物叶碳(C)氮(N)磷(P)计量特征的比较研究,分析海拔对其的影响。结果表明:天山中段植物叶C、N和P的平均含量分别为(414.3±47.3)、(21.4±8.1)、(1.39±0.64)mg·g-1,叶C∶N、C∶P和N∶P的均值分别为18.7±7.3、288.6±133.9、15.4±5.8。天山以北和天山以南的叶N含量和C∶N差异不显著,天山以北的叶C和P含量显著大于天山以南,而叶C∶P和N∶P显著小于天山以南。相关分析表明天山以北和以南的叶C与N、P、N∶P无显著相关,天山以北的叶C与C∶P无显著相关,其余元素及其比值之间均显著相关。随着海拔升高,天山南北植物的叶化学计量特征表现出相似的变化趋势:叶P含量升高,而叶C含量和C∶P、N∶P降低;但叶N含量与海拔间无显著的线性关系。     

库布齐沙漠东部植被恢复对土壤生态化学计量的影响

为阐明植被恢复对风沙土生态化学计量特征的影响，以库布齐沙漠东段流动沙地、半固定沙地、油蒿固定沙地和沙柳固定沙地为研究对象，分析植被生物量和不同深度土层（0～60 cm）土壤C、N、P化学计量特征时空变化及其相关性。结果表明：（1）土壤C、N含量随植被恢复明显增加，而土壤P含量增幅较小，均在沙柳固定沙地达到最大值(5.86 g·kg^-1、0.41 g·kg^-1、1.74 g·kg^-1)，各阶段土壤C、N、P含量均随土层加深逐渐降低，土壤P含量在各土层间差异较小。（2）不同阶段或土层间土壤化学计量比差异显著，随植被恢复土壤C:N先减小后增大，而C:P和N:P均逐渐增大，土壤C:P和N:P均随土层加深逐渐减小，而C:N则无明显变化规律。（3）土壤C、N、P两两间呈极显著正相关，均与地上和凋落物生物量呈显著正相关，土壤C:N与C:P、N:P均无显著相关关系，而土壤C:P与N:P呈显著正相关，且土壤C:P和N:P均与地上、地下和凋落物生物量呈显著正相关。综上所述，人工建植促进植被恢复可显著影响土壤C、N、P含量及化学计量特征，进而...     

科尔沁沙地不同林龄樟子松人工林土壤生态化学计量特征北大核心CSCD

以科尔沁沙地不同林龄（15 a、25 a、35 a和45 a）樟子松林为对象,研究其0-100 cm土层土壤有机碳、全氮和全磷含量及其生态化学计量特征,探讨土壤碳氮磷化学计量特征的垂直分布规律及随林龄的变化规律。结果表明：（1）4种林龄樟子松林土壤（0-20 cm土层）有机碳、全氮和全磷含量分别为7.34、0.39 g·kg^-1和0.19 g·kg^-1,均低于全国平均水平。（2）随着林龄的增加,有机碳含量、C/N和C/P均呈现增大的趋势;全氮和全磷含量呈现先增加后降低（45 a生林分显著降低）;而N/P的变化不显著。（3）随着土层的加深,有机碳和全氮含量的变化趋势基本一致,均呈现逐渐降低的趋势,但是各林分在0-20 cm土层中的有机碳和全氮含量均不足总含量的1/3;C/N和C/P呈现相反的变化趋势（C/N增加、C/P降低）;而全磷含量和N/P的垂直分布较为均匀,变化不大。综上所述,本研究区樟子松林土壤中的有机碳、全氮、全磷含量极为贫瘠,但樟子松人工林种植增加了土壤碳、氮、磷养分含量;各林龄樟子松林土壤同时受氮、磷养分的限制,但随土层加深受氮的限制更为显著。     

不同干扰处理对骆驼刺茎、叶、刺器官化学计量特征的影响

以塔克拉玛干沙漠南缘沙漠—绿洲过渡带的优势植物种骆驼刺(Alhagi sparsifolia Shap.)为研究对象,设置当年春季砍伐、春季火烧,上一年秋季砍伐和对照处理,研究刈割和火烧对骆驼刺不同器官N、P、K化学计量特征的影响。结果表明:不同干扰处理下骆驼刺不同器官N、P、K含量及其N∶P比差异显著,并且在不同生长阶段变化规律不一致,其平均N、P、K含量以及N∶P比均为叶片高于茎和刺。在骆驼刺的生长阶段(8—10月),叶和刺中均为P含量及N∶P比的季节变异较小,N及K含量的季节变异较大;茎中N及K含量的季节变异较小,P含量及N∶P比的季节变异较大。对骆驼刺N、P、K含量及其N∶P比的多因素方差分析显示,骆驼刺N和P主要受不同器官的影响,而K和N∶P比主要受生长阶段的影响。     

亚寒带荒漠草原不同树种人工林土壤生态化学计量特征

为了阐明亚寒带荒漠草原不同树种人工林间土壤养分含量及生态化学计量特征的差异,通过野外调查与室内分析相结合的方法,在哈萨克斯坦首都努尔苏丹选取种植白桦、樟子松、梣叶槭3种不同树种,林龄为11 a的亚寒带荒漠草原人工林为研究对象,以裸地为对照,对其土壤养分含量及其生态化学计量特征进行了分析。结果表明:(1)土壤养分含量受树种的影响,但不同树种间生态化学计量特征差异不显著。(2)种植人工林后,不同树种人工林土壤有机碳与全氮含量均显著增加,针叶林与阔叶林土壤表层有机C、全N含量差异显著。(3)土壤C、N、P含量呈极显著正相关关系,C含量是C:N、C:P的控制因子,N含量是N:P的控制因子。研究区种植人工林后,虽然土壤养分含量显著增加,但是总体含量仍小于全球平均水平,当地土壤养分仍处于匮乏状态。N是该地区养分循环和植物生长的限制性因素,在人工林生长过程中适当施用氮肥,可加快人工林生长和生态恢复进程。本研究可为哈萨克斯坦首都努尔苏丹的人工林建设和持续经营管理提供科学依据。     

黑果枸杞茎叶生长及其生态化学计量特征对灌水施肥的响应

在石羊河中游田间条件下,通过灌水和施肥调节黑果枸杞生长。测定不同时期黑果枸杞茎、叶生长量及其化学计量学特征变化,分析器官水平生长速率与化学计量学特征的关系,验证生态化学计量学理论"生长速率假说"。灌水施肥显著促进了茎长、基径和叶片长、宽及叶干重的生长(P<0.05),而茎长、基径、叶面积和叶干重的相对生长速率与对照之间无显著差异。各处理下黑果枸杞新梢C含量及C∶N、C∶P随生育期进程呈增加趋势,而N、P及N∶P呈降低趋势;灌水和施肥处理后茎C含量及C∶N、C∶P、N∶P低于对照,茎N、P含量高于对照。各处理叶片C、N、P含量在生育期内呈降低趋势,而C∶N、C∶P及N∶P呈增加趋势;灌水和施肥后叶片C含量及C∶N、C∶P、N∶P低于对照,叶片N、P含量高于对照。茎C含量及C∶N、C∶P显著高于叶片(P<0.05),而N、P含量及N∶P显著低于叶片(P<0.05)。生长速率假说认为,生物个体的生长速率与体内的N∶P、C∶P具有负相关关系,与N、P含量呈显著的正相关关系。各处理黑果枸杞茎、叶的生长速率与其N、P含量及C∶P、N∶P总体相关性不显著。表明施肥灌水调节下黑果枸杞茎叶生长及化学计量学特征不支持生长速率假说。     

华家岭防护林带土壤理化特性研究

采用实地调查取样与室内常规分析相结合的研究方法,对华家岭防护林带的土壤理化性质进行了测定和分析。结果表明:林分类型和林龄会影响土壤理化性质,表现为:云杉纯林土壤物理性质明显优于油松、杨树纯林;各林分土壤速效N、K,全量N、P、K及土壤有机质平均含量均为云杉纯林﹥杨树纯林﹥油松纯林,土壤速效P平均含量为云杉纯林﹥油松纯林﹥杨树纯林;随林龄的增加,云杉林的平均毛管孔隙度有所改善,土壤的通气性和透水性逐步提高,涵养水源能力有所增强。除速效P、全量K外,云杉林的各项土壤化学指标随林龄的增加均有不同程度的提高。     

氮添加对天山高寒草原土壤酶活性和酶化学计量特征的影响

为探究氮添加对高寒草原生态系统土壤酶活性的影响,于2018年在中国科学院巴音布鲁克草原生态系统研究站,选择4个氮添加水平(对照,N0,0 kg·hm^-2·a^-1;低氮,N1,10 kg·hm^-2·a^-1;中氮,N3,30 kg·hm^-2·a^-1;高氮,N9,90 kg·hm^-2·a^-1),开展土壤酶活性对氮添加响应的研究,分析土壤酶活性对氮添加的响应特点,土壤酶化学计量比以及土壤酶活性与土壤环境因子的关系。结果表明:与对照相比,氮添加在N3水平显著增加β-1,4葡萄糖苷酶(βG)、β-D-纤维二糖水解酶(CBH)和β-1,4木糖苷酶(βX)酶活性(P<0.05),N1和N3水平显著增加碱性磷酸酶(AKP)活性(P<0.05),N3水平显著降低多酚氧化酶(PPO)活性(P<0.05),氮添加对亮氨酸氨基肽酶(LAP)活性影响不显著,N3水平下显著增加N-乙酰-β-D氨基葡萄糖苷酶(NAG)活性(P<0.05)。相关分析表明,8种土壤酶活性均与土壤有机碳(SOC、NAG除外)和总磷(TP)显著相关,与土壤总氮(TN)不相关。研究区土壤酶活性C∶N∶P化学计量比为1∶1∶1.2,与全球生态系统的土壤酶活性C∶N∶P的比值1∶1∶1相偏离,表明该研究区土壤微生物生长受磷素限制。冗余分析(RDA)进一步揭示出土壤有机碳和土壤全磷含量是影响土壤酶活性的主要因子。     

新疆野苹果枝条化学计量海拔变异特征研究

为揭示不同海拔新疆野苹果(Malus sieversii)养分化学计量特征的变异性,选择一条山谷作为固定研究区,在1300 m、1400 m、1500 m和1600 m等4个海拔梯度上连续3 a(2016—2018年)开展调查取样,对比分析野苹果一年生枝条N、P、K化学计量时空变异特征及其与环境的关系。结果表明:不同海拔和年份新疆野苹果枝条化学计量指标多为中、弱变异,其中P的变异性最弱,N:K变异性最强;年份对除P:K外的5个化学计量指标有显著影响,而海拔仅对N:P有显著影响;枝条N、N:P及N:K也受年份与海拔交互作用的影响。枝条P(2017年除外)、K及P:K在不同海拔间无显著差异,但均具有明显的年际变化;枝条N、N:P及N:K同时具有显著的年际和海拔变异性,其变化趋势各异。相关性分析和NMDS分析表明,野苹果自身生长状况(枯枝率、投影盖度、病虫害程度及结果量)、年降水量及土壤因子对枝条化学计量特征均有一定影响,但不同化学计量指标的响应特征不同;总体上,植株长势越好,其枝条养分含量越低。可见,野苹果枝条化学计量特征在不同海拔梯度和年际间具有明显的变异性,其影响因素较为复杂。     

天山北坡4种栽培杨树的功能性状分析

植物功能性状可以用来推断植物生活史策略,反映生态系统功能。为了研究天山北坡4种栽培杨树适应环境的生态策略差异,对其主要功能性状进行比较分析。结果表明,4种杨树的叶片大小、叶片厚度、叶干物质含量、茎皮厚度、木材密度和根、茎、叶全N,P,K含量均差异显著;但4种杨树间比叶面积差异不显著;新疆杨单叶面积和干物质量最大,胡杨叶片厚度和木材密度最大,钻天杨茎皮厚度最大;4种杨树的叶片N含量均显著高于茎和根,茎和根的N和P含量差异均不显著,除胡杨外,其他3种杨树叶片P含量均显著高于茎和根,K含量在4种杨树的根、茎、叶器官中表现不一致;钻天杨根、茎、叶的N,P,K养分含量都相对较高,俄罗斯杨的根、茎、叶的N,P,K养分含量都相对较低。4种杨树功能性状不同反映了植物对环境的适应性差异。     

新疆尉犁县防护林带内四种杨树苗期耐盐性比较

在新疆尉犁县的防护林带内,乔木的主栽树种是4种杨树,包括中天杨(Populus×xiaozhuanica"Zhongtian")、新疆杨(Populus alba var.pyramidalis)、银新杨(Populus alba×Populus alba var.pyra-midalis)和胡杨(Populus euphratica)。文中选择叶片脯氨酸含量、K+/Na+、Cl-含量、SOD(超氧化物歧化酶)活性、MDA(丙二醛)含量和δ13C值等6个生理生态指标,对4种杨树苗期的耐盐性进行综合评价,为尉犁县建立耐盐型防护林选择适宜树种提供依据。研究的初步结论是中天杨和胡杨的耐盐性较强,所受的土壤盐胁迫较轻,表现在叶片MDA含量较低,δ13C值较高。但是二者的耐盐机理不同,中天杨主要通过提高叶片的Cl-含量和SOD活性耐盐,而胡杨主要通过增加叶片脯氨酸含量和K+/Na+来耐盐。     

不同肥料配比对蚕豆养分吸收分配规律和肥料利用率的影响

通过小区试验研究氮、磷、钾、硼、钼肥配合施用对蚕豆产量、养分吸收量和肥料利用效率等指标的影响。试验表明,氮、磷、钾、硼、钼肥配合施用对蚕豆子粒产量、地上生物量均有明显影响,按肥料增产率由高到低的次序依次是NPKMoB。氮、磷、钾、硼、钼肥配施比例为1∶0.99∶0.86∶0.0043∶0.0023,能够促进蚕豆地上部养分的累积N为358.55 kg·hm-2、P为42.07 kg·hm-2、K为206.34 kg·hm-2,氮、磷、钾肥的农学利用率分别为11.19、15.70 kg·kg~(-1)和7.5 kg·kg~(-1);肥料表观利用率分别为19.35%、18.49%和20.25%;生理利用率分别为57.82、84.91 kg·kg~(-1)和14.63 kg·kg~(-1)。氮、磷、钾、硼、钼肥合理配施下,生产100 kg蚕豆所需N为4.9kg,P2O5为1.1 kg,K2O 4.9 kg,氮磷钾比例约为1∶0.22∶1.00。     

新疆艾比湖自然保护区阿奇克苏河沿岸胡杨年龄结构和生长量状况研究

利用在新疆艾比湖自然保护区阿奇克苏河沿岸设立的三块胡杨监测样地,根据4a来的实地观测数据对该区胡杨的年龄结构以及生长量情况进行了统计与分析。结果表明,该区胡杨年龄分布结构呈倒金字塔型,部分样地的Ⅰ～Ⅴ龄级胡杨甚至有缺失现象。在各龄级胡杨四年的生长量比较中,胡杨胸径和树高生长均随龄级的增加呈递减趋势,而冠幅生长则呈递增趋势。而在各样地胡杨的年平均生长量比较中,样地A1胡杨的胸径和冠幅生长均好于另两块样地,且差异比较结果显著(P<0.05),但各样地树高生长差异并不显著;结合各样地未缺失龄级(Ⅵ～Ⅺ)胡杨年平均生长量与林分密度、地下水位、土壤总盐含量、土壤pH值以及土壤有机物含量等生境因子进行相关性比较显示,胡杨胸径和冠幅生长量均与土壤总盐含量有高度相关性,地下水位则次之,而树高生长量与各生境因子相关性均不高。     

荒漠河谷胡杨残林复壮更新试验研究

胡杨(Populus euphratica)在额济纳荒漠绿洲中的生态地位极其重要,与绿洲的兴衰息息相关。额济纳荒漠绿洲的胡杨林,目前由于河水泛滥受控制,使依赖于河漫滩而发芽生长的幼林所占林地面积比例下降,林地日趋老化、衰残,致胡杨日渐衰败,绿洲退缩。文中依据多年的试验调查数据,对荒漠河岸林胡杨残林复壮更新效果进行了分析研究。结果表明:围栏封育对加快荒漠河岸林的复壮更新和林下天然植被的恢复,起到了积极而显著的作用。开沟断根,打破了土壤表皮板结层,疏松了土壤,利于根蘖苗萌生,同时也促进了苗木侧根和须根的增加,扩大了根系吸收面积,使苗木生长量提高。间苗定株有效地促进了胡杨老树的根蘖更新。确定了河岸胡杨更新林合理密度为幼龄期为3330株/hm2,中龄期为1665株/hm2,近熟林期为600株/hm2,成熟林期为135株/hm2。在此基础上提出了全面保护好沿河现有胡杨残林的措施,实行分片、分段围栏封育和充分引用季节性河道来水浇灌的前提下,积极促进胡杨残林的复壮和根蘖更新,复壮更新。     

酒泉胡杨林的数量分类和排序

本文应用ＴＷＩＮＳＰＡＮ等级分类和ＰＣＡ，ＤＣＡ排序技术对甘肃酒泉地区的天然胡扬林分进行了分类和排序，并将排序的结果与环境因子之间进行了回归分析。结果表明，（１）甘肃酒泉地区的胡杨天然林分可以被划分为４个类型，这四个类型在生长更新状况及生境条件方面存在着较显著的差异，而在林分的龄级结构上并无显著区别．（２）酒泉地区胡杨生长的主要限制因子是地下水位，水矿化度，土壤总盐量及ＣＬ￣－含量，ＰＨ值不是影响胡杨林生长的主要限制因子。而气候因子对酒泉地区胡杨林的影响并不大。     

密度调控对华北落叶松人工林土壤有机碳及养分特征的影响

以华北落叶松人工林为对象,研究不同林分密度下(分别为740、1480、2000和2170株.hm-2)各土层的土壤有机碳含量、有机碳密度、养分特征以及它们之间的相关关系。结果表明:土壤有机碳含量及碳密度随着土壤深度增加而减少,呈明显的垂直分布特征;当林分密度增大到2170株.hm-2时,土壤有机碳含量及碳密度显著增加至最大,分别为25.45g.kg-1和15.68kg.m-2,并与740株.hm-2林地土壤有机碳含量及碳密度差异显著。当林分密度由740株.hm-2增加到2170株.hm-2时,各种养分变化规律不尽一致,但当林分密度为2170株.hm-2时,0-60cm深度的土壤全氮、全磷及速效钾含量均保持在一个相对较高的水平,而土壤全钾和有效磷含量仅在0-20cm土层较高。对于落叶松人工林地整个土壤剖面,土壤有机碳含量及碳密度与土壤全氮、全磷、速效钾含量均呈显著或极显著正相关。从林地土壤固碳的角度,建议将华北落叶松人工林的林分密度控制在2170株.hm-2。     

黑河下游胡杨林耗水规律研究

2003年5-10月,对黑河下游额济纳绿洲中一块25年生的胡杨林耗水进行了研究,结果表明通过标准木的标准比导率和树木胸径和边材面积的相关模型,可以比较准确地推算出林分的蒸腾耗水量。胡杨林的蒸腾耗水量具有明显的季节差异;胡杨幼林在生长季节耗水量为213.4mm。林分的生长状况主要受地下水位和土壤含水量的影响。