地面覆盖对核桃园土壤团聚体分布及其化学计量特征的影响

为探明地面覆盖对核桃园土壤团聚体特征的影响,研究了地面覆盖后核桃园土壤的微团聚体分布、大团聚体分布及大团聚体化学计量特征。结果表明:在20—40cm土层,覆盖有机肥处理的10~150μm粒径的微团聚体百分含量为84.52%,较对照提高了3.7%;1~5mm粒径的大团聚体百分含量为47.74%,较对照提高了56.8%;5mm粒径的大团聚体百分含量为33.04%,较对照降低了49.5%。覆盖处理显著提高了土壤全效养分含量,在0—20cm土层,覆盖有机肥处理的所有径级团聚体全氮、全磷、总有机碳含量均值分别为1.04,0.81,14.39g/kg,为对照的2.9,5.1,1.4倍;覆盖碎木屑处理的所有径级团聚体全氮、全磷、总有机碳含量均值分别为0.61,0.32,7.42g/kg,为对照的1.7,1.0,2.3倍。覆盖处理在不同程度上提高了土壤团聚体的C/N、C/P和N/P,覆盖有机肥处理的土壤团聚体C/N、C/P和N/P的变化范围分别为8.29~22.65,4.45~27.18,0.44~1.89,而覆盖碎木屑处理的变化范围分别为4.09~29.60,5.32~59.88,1.04~3.29,对照为4.71~12.24,10.08~25.42,0.86~3.10。综上可知,地面覆盖显著提高了较大团聚体百分含量,显著降低了微团聚体百分含量和5mm径级的团聚体百分含量,不同程度提高了各粒径团聚体的有机碳、全氮、全磷含量、C/N和C/P。     

我国陆地生态系统土壤·植物生态化学计量学研究进展

概况了生态化学计量学的概念、基本理论,重点分析了我国陆地生态系统土壤、植物生态化学计量学在不同生态系统、不同温度带及不同演替阶段的特征,并从生物、非生物因素及人类干扰3个方面综述了土壤、植物化学计量学特征的驱动因素,最后总结了我国生态化学计量学的研究现状并展望了未来的研究方向。     

施氮磷肥对杉木人工林3种林下植物养分动态及化学计量比的影响

林下植物在人工林生态系统中具有重要生态功能,而其对施肥的响应,尤其是氮(N)磷(P)同施的耦合效应少有研究。以中亚热带典型中龄杉木人工林为对象,布设施N、施P、两者同施和对照4种处理5次重复的野外试验,于施肥第3年的生长季和非生长季收集3种主要林下植物即2种草本地上部分和1种灌木叶片,测定其N、P含量,并计算其化学计量比动态变化。结果表明,施N肥分别提高林下植物狗脊(Cibotium barometz)、芒萁(Dicranopteris dichotoma)、黄瑞木(Adinandra millettii)的N含量18%、25.4%、19.6%;施P肥分别提高狗脊、芒萁、黄瑞木的P含量31.1%、33.9%、11.9%;植物体P含量是驱动N/P化学计量比变化的主因;施N可缩小林下植物养分在生长季与非生长季的差异,而施P增大其养分在生长季与非生长季的差距,但N、P同施对林下植物养分含量在生长季与非生长季的差距无显著影响。综上所述,在P相对缺乏的杉木生态系统,施P肥有利于保障植物N/P化学计量的稳定,有效维持林下植物资源分配平衡。     

准格尔旗矿区不同植物叶片的生态化学计量学研究

以不同恢复年限下煤矿复垦区3种共有植物油松、沙棘、苜蓿的叶片作为研究对象,通过对其碳、氮、磷含量及生态化学计量学特征的研究,探讨退化生态系统植物内稳性、植物养分状况及不同植物与氮磷限制率的关系,以期为该复垦区植物的选择及复垦效果评价提供科学合理的建议与参考。结果表明:矿区植物叶片碳、氮、磷含量平均值分别为488.33,24.87,1.39 g/kg,三种植物叶片碳含量随着恢复年限的增加均有所增加,其中油松叶片碳含量显著高于沙棘和苜蓿叶片碳含量（p < 0.05）,沙棘和苜蓿叶片氮含量显著高于油松叶片氮含量（p < 0.05）;矿区植物叶片C∶N,C∶P和N∶P平均值分别为26.76,374.72,18.32,在生活型方面三种植物叶片N∶P大小表现为灌木>草本>乔木,油松生长受到氮元素的限制,沙棘和苜蓿生长受到磷元素的限制;植物叶片氮含量与磷含量、C∶N,C∶P和N∶P呈极显著相关（p < 0.01）。该研究结果有助于进一步了解准格尔旗矿区碳、氮、磷元素在不同植物间的相互作用规律与机制,对指导矿区植被恢复中树种选择有一定意义。     

长芒草不同季节碳氮磷生态化学计量特征

内稳性理论和生长速率理论是生态化学计量学存在的前提和基础。为探讨高等植物不同发育阶段碳(C)、氮(N)、磷(P)元素含量及其计量比的内稳性特征以及与生长速率的关系,研究了黄土高原天然草地建群种植物长芒草（Stipa bungeana）地上组织C、N、P含量季节动态及其化学计量比的变化,探讨家畜采食对植物体内元素内稳性的影响。结果表明,围封样地（1）长芒草3-7月地上生物量逐步增加,且最大生长速率出现在3-5月;3-5月植物体C∶N、C∶P、N∶P显著提高,不符合生长速率理论。（2）长芒草C含量3-5月显著升高,5-9月差异不显著,而N和P含量3月含量最高,5-9月逐渐降低;3-9月,长芒草的C∶N与C∶P表现出逐渐增加的趋势,而N∶P表现出先增大后减小的趋势,不同生育时期长芒草C含量和N∶P的变异系数较小,分别为3.65%和6.60%,表现出较强的内稳性,而N、P含量及C∶N、C∶P的变异系数均大于30%。放牧样地,（1）长芒草叶片N、P含量均高于围封样地,C∶N和C∶P小于围封草地,且5、7月N∶P高于围封草地。（2）长芒草C含量和N∶P变异也较小,但N∶P变异明显大于围封草地,为21.30%。表明放牧影响长芒草C、N、P计量特征,且C、N∶P具有较强的内稳性。     

高寒草甸植物叶片生态化学计量特征对长期氮肥添加的响应

氮（N）是植物生长发育所需的基本元素，人为N添加已成为陆地生态系统N输入的主要形式。施N作为改善土壤养分条件的重要途径，可改变土壤理化性质，也会对植物叶片生态化学计量特征产生影响。本研究在2012年5月设置0（CK）、10（N₁₀）、20（N₂₀）、30（N₃₀） g·m^-2·a^-1的N添加试验，并于2018年8月采集禾本科、莎草科、豆科和杂类草叶片，测定其碳（C）、N、磷（P）含量，分析不同水平N添加下植物叶片生态化学计量特征的差异，探索长期N添加下植物叶片生态化学计量特征变化的影响因素。结果表明：1）N添加显著提高了禾本科叶片碳（LC）含量而显著降低了豆科LC含量（P<0.05），莎草科和杂类草LC含量变化不显著（P>0.05）。随施N量增加，4种功能群叶片氮（LN）含量均显著增加（P<0.05），而叶片磷（LP）含量变化趋势不一致。2）N添加下4种功能群植物叶片碳氮比（LC/N）整体呈下降趋势，叶片氮磷比（LN/P）和叶片碳磷比（LC/P）呈上升趋势。3）土壤含水量（SMC）与植物叶片各项指标均显著相关（P<0.05），SMC对植物叶片生态化学计量特征变化的贡献率最高（10.28%，P<0.001）。4种功能群中，杂类草对SMC变化的响应最敏感，表现为杂类草LN、LN/P和LC/P随SMC增加显著降低而LC/N和LP显著升高。综上所述，4种功能群植物叶片生态化学计量特征对N添加的响应存在差异，N添加下影响植物叶片生态化学计量特征变化的重要因子是SMC。     

山东省赤松林叶片化学计量特征及其与林分特征和土壤养分的关系

赤松(Pinus densiflora)是山东省重要的乡土树种之一,研究其叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征及其与林分特征和土壤养分的关系,对于了解赤松林分健康状况及开展施肥管理具有重要意义。2018年8—9月以山东省20块代表性赤松林林地为研究对象,对其进行生长调查并采集叶片和0~20 cm土壤样品,分析赤松林林分特征,叶片C、N、P化学计量特征和土壤养分含量,探讨叶片化学计量特征与林分特征和土壤养分的关系。结果表明,赤松叶片C、N、P平均含量分别为636.35、12.80、0.82 g/kg,C:N、C:P和N:P平均值分别为50.74、800.48和15.93。相关性分析显示,叶片N含量与胸径和林龄呈显著正相关,与林分密度呈显著负相关,叶片C:N与林龄呈显著负相关,叶片C含量和C:P均与土壤有机质和碱解氮含量呈显著负相关,叶片N含量与土壤养分含量呈显著正相关,而叶片C:N与土壤养分含量呈显著负相关。赤松林叶片N含量与林分特征、土壤养分呈显著线性相关,P元素是山东省赤松生长的主要限制性因子。     

草珊瑚不同部位碳氮磷化学计量特征研究

探讨草珊瑚不同器官中C、N、P含量变化及化学计量特征,为草珊瑚的丰产和氮磷肥科学施用提供理论指导。以野生抚育草珊瑚为研究对象,测定不同生长时期下草珊瑚茎和叶中C、N、P含量,分析不同生长时期草珊瑚茎、叶中C、N、P含量变化特征及化学计量特征,判定草珊瑚生长的限制性营养元素。叶中碳、氮、磷含量分别为531.45~614.66、16.81~18.51、0.41~0.84 g/kg,变异系数分别为5.13%、3.60%、21.29%;茎中则为547.11~610.11、5.88~6.91、0.33~0.50 g/kg,变异系数为3.77%、5.21%、13.67%。叶中C/N、C/P、N/P分别为29.33~34.02、661.40~1311.30、20.34~44.71,茎中则为84.96~100.23、1189.74~1695.71、14.03~18.48。叶中N与P呈负相关,P与C/P、N/P均呈极显著负相关,C/P与N/P呈极显著正相关;茎中N与P呈正相关,P与N/P呈显著负相关,P与C/P呈极显著负相关,C/P与N/P呈显著正相关。草珊瑚的生长主要受N和P含量的限制,更大程度受P含量限制。因此,在林下种植草珊瑚时,考虑林地的养分供给能力,施用氮磷混合肥有利于草珊瑚对养分的吸收利用,达到提高产量和品质的目的。     

黄土丘陵区油松人工林植物器官—凋落物—土壤化学计量特征的季节变化

为了解黄土丘陵区油松人工林植物器官—凋落物—土壤的化学计量特征随季节的变化规律，通过时空替代法、野外调查取样与室内试验的手段，以陕西省延安市安塞区纸坊沟流域中林龄油松（Pinus tabuliformis）人工林为对象，分析了4—10月油松不同器官—凋落物—土壤的碳（C）、氮（N）、磷（P）生态化学计量学特征。结果表明：（1）从4—10月，叶片C、P含量逐渐上升，在10月最高，叶片的N含量和N：P及枝的N、P含量均先减小后增大，且均在8月最低，而枝的C：N及C：P和细根的C：P、N：P均先增大后减小，且均在8月最高。土壤C、N含量、C：P、N：P先增大后减小，在8月最高。凋落物N含量、C：P和N：P均呈先降后升的趋势，在6月最低，P含量变化不显著；（2）除叶片4—6月、细根4—8月N：P>14外，其他各器官4—10月均N：P<14，该区域油松生长主要受N限制；（3）叶片与凋落物的C、N含量及C：N之间均呈显著正相关，C：N、C：P与N：P之间均呈显著正相关（p<0.05）。叶片N：P与土壤C：N呈极显著负相关（p<0.01），其他化学计量特征之间均无显著相关性。凋落物C含量与土壤P含量呈显著正相关（p<0.05）。研究结果使人工林生态化学计量学的研究更加系统性，为黄土丘陵区植被良好生长提供参考依据。     

水生植物分解过程中生态化学计量学特征

为揭示水生植物分解过程中的生态化学计量学特征，选取沉水植物苦草（Vallisneria natans）和马来眼子菜（Potamogeton malaianus）以及漂浮植物浮萍（Lemna minor），分别置于温室（处理组A、B）和池塘中（处理组B），实验周期为5周，每隔1周随机从各重复组中取1份样品，测定干物质重和总氮（TN）、总碳（TC）、总磷（TP）含量，分析其残存干物质的分解过程。结果表明，在整个分解过程中，3种植物的C/N为7.43~10.06，低于全球水平22.5，C/P为43.09~91.77，明显高于全球水平23.2，说明同一种植物在相同的同化C能力前提下，对N的利用效率较高，对P的利用率较低；N/P为4.71~9.24，小于14，说明植物主要受N的限制。沉水植物苦草和马来眼子菜的C/N在温室和自然条件下规律一致，而漂浮植物浮萍则变化较大，说明沉水植物分解C和N的速率一致且不受环境影响，而漂浮植物浮萍分解C和N受环境影响较大；苦草和浮萍残存干物质C/N在开始有一个快速增长期，说明这2种植物N的释放速率超过C；3种植物残存干物质的C/P和N/P都在第1周快速增长且各处理变化较大，说明3种植物P分解速率都在1周内超过C和N，且受环境影响较大。研究结果将对水生态修复过程中是否移除残存水生植物提供理论依据。