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。     

不同林龄樟子松人工林针叶-凋落叶-土壤生态化学计量特征

为明确科尔沁沙地引种樟子松人工林生态系统的C、N、P含量及化学计量特征,采用时空互代的方法,在章古台地区选取4种不同林龄(15,25,35,45年)、立地条件基本一致的樟子松人工林作为研究对象,比较针叶-凋落叶-土壤的C、N、P含量及化学计量比的差异,探讨它们随林龄的变化及其相互间的关系。结果表明:(1)C、N、P含量表现为针叶凋落叶土壤,C/N、C/P、N/P表现为凋落叶针叶土壤,且在3个库之间都有显著差异;(2)林龄对针叶-凋落叶-土壤的C、N、P及C/N、C/P有显著影响,均在35年生樟子松林中针叶-凋落叶-土壤的C、N、P含量最高;(3)相较于其他地区,针叶和凋落叶均表现出高C、P和低N的特征,具有较高的C/N、C/P和较低的N/P;(4)各林龄针叶N/P均小于14,表明该地区樟子松林整个生长过程始终受N的限制,但不同林龄间差异不显著;(5)针叶-凋落叶-土壤的C、N、P含量及其C/N、N/P之间存在显著的相关性,说明该樟子松林生态系统的C、N、P元素在针叶、凋落叶和土壤3个库之间存在运输转换,但其内在维持机制需要进一步深入研究。     

湿地退化条件下土壤碳氮磷储量与生态化学计量变化特征

为了研究湿地退化过程中土壤碳氮磷储量与生态化学计量变化,明确碳氮汇功能的变化和土壤碳、氮、磷的平衡关系,采用实地采样调查、室内分析与数理统计法,研究了若尔盖自然湿地保护区内未退化湿地沼泽(MA)、沼泽化草甸(MM)、草甸(ME)3种不同退化程度湿地的典型样地在碳氮磷含量、储量以及生态化学计量的变化特征。结果表明,草甸化沼泽土与草甸土全剖面总有机碳、全氮含量较沼泽土分别降低了29.55%,6.52%和67.53%,40.04%,碳氮储量分别降低了67.49%,60.10%和85.14%,54.47%;3种土壤全磷剖面含量大小顺序为MMMEMA,其储量高低顺序是MEMAMM。随着土层深度的增加,沼泽土的总有机碳、全氮含量明显升高,全磷含量与草甸化沼泽土、草甸土的总有机碳、全氮、全磷含量均呈现降低趋势;3种土壤碳氮磷储量40—100cm土层高于0—40cm土层。沼泽土、草甸化沼泽土、草甸土3种不同类型土壤C/N分别为40.38,31.70,23.26,C/P分别为409.52,247.46,113.07,N/P分别为10.43,7.90,5.02,土壤C/N、C/P、N/P均随湿地退化而减小,较高的C/P与N/P14揭示氮磷元素均是影响植物生长的限制性因素,且受氮素限制高于磷素。因此,若尔盖湿地退化导致土壤碳氮含量与储量降低,碳氮汇功能减弱,尤其是碳汇。     

Rapid nitrogen and phosphorus homeostasis transformation in Eupatorium adenophorum during invasion

Exotic plants can compete well with native species because many invasive species are considered better nutrient users in both low‐ and high‐resource environments. However, whether invasive plants can outperform native plants at all stages of invasion is not very clear. We investigated the nitrogen (N), phosphorus (P) and N:P homeostasis of an invasive Eupatorium adenophorum and a co‐occurring native plant Artemisia argyi in an area across the five invasion stages of E. adenophorum. The N homeostasis (H_N) of E. adenophorum was higher than that of A. argyi, whereas the P and N:P homeostasis (H_P and H_N/P) were higher for A. argyi. For E. adenophorum, H_N decreased, but H_P and H_N/P increased with the invasion time. For A. argyi, H_N/P increased, H_P and H_N remained stable with the invasion time. The results demonstrated that E. adenophorum could maintain higher H_N during invasion stages when N was limited and could maintain higher H_N and H_P at invasion stages when P was more limited. This rapid nitrogen and phosphorus homeostasis transformation of invasive E. adenophorum during its invasion stages guarantees its stronger competitive ability over native species and promotes its invasion success.     

土壤pH值变化对3种草原类型土壤碳氮磷生态化学计量特征的影响

酸碱性是土壤的重要化学性质,土壤pH值的升高和降低会影响土壤养分的分布及转化情况,进而影响群落组成及生态系统的功能.全球变化和人类活动降低了草原生态系统的土壤pH值,而不同草原类型的土壤碳氮磷生态化学计量特征对土壤pH值变化的响应尚不清楚.本研究以内蒙古自治区土壤酸碱性不同的荒漠草原、典型草原和草甸草原3种草原类型作为...     

不同入侵程度喜旱莲子草化学计量特征及其与共存种银花苋的比较

外来种入侵使入侵地物种多样性水平下降、生态系统稳定遭到破坏.通过测定不同入侵程度的喜旱莲子草根茎叶以及土壤C、N、P含量及其化学计量比,探查喜旱莲子草各器官化学元素含量及比率的变化;同时,对喜旱莲子草与共存种银花苋化学计量特征进行比较,以揭示喜旱莲子草的营养策略及其成功入侵机制.结果表明:1)随喜旱莲子草的入侵,其生境...     

江西省耕地土壤氮磷生态化学计量空间变异特征及其影响因素

基于江西省2012年测土配方项目采集的16 582个耕地表层(0~20 cm)土壤样点数据,探讨省域尺度下耕地土壤氮磷生态化学计量空间变异特征及其影响因素。运用相关性分析、回归分析、方差分析和普通克里格法分析了成土母质、土壤类型、耕地利用方式、秸秆还田方式和氮肥施用量对耕地土壤氮磷生态化学计量空间变异的影响。结果表明,土壤氮磷比(N/P)在0.28~13.63之间,均值为3.38,变异系数为45.56%,呈中等程度的变异。空间分布上,高值区主要分布在海拔相对较低或鄱阳湖平原地区,低值区主要分布在九江市。成土母质、土壤类型、耕地利用方式、秸秆还田方式和氮肥施用量对江西省耕地土壤N/P空间变异影响显著(p0.01),但影响程度有所不同。氮肥施用量能影响27.2%的土壤N/P空间变异,是引起江西省耕地土壤氮磷生态化学计量空间变异的主要因素。     

黄土丘陵区不同土壤-微生物-植物系统生态化学计量特征对肥力梯度的响应

【目的】研究施肥对土壤-微生物-植物系统化学计量学特征的影响,探究土壤-微生物-植被系统的"内稳性",为黄土高原植被恢复提供科学依据。【方法】基于长期试验(2004年开始),在2种植被恢复系统(自然恢复系统和人工恢复系统)中,设置3种肥力水平(无肥,不施肥;低肥,施用45 000kg/hm2有机肥;高肥,施用105 000kg/hm2有机肥),2015年9月采集2种植被恢复系统中不同处理的土样以及灌木优势种叶片(自然恢复系统中为沙棘,人工恢复系统中为柠条),分析不同土壤肥力水平下2种土壤-微生物-植物系统碳、氮、磷化学计量比值特征及其相关关系。【结果】在2种植被恢复系统中,随着肥力水平的升高,土壤有机碳、微生物量碳、微生物量磷含量均明显提高;土壤、微生物量及植物叶片C/N总体增加,微生物及植物叶片N/P明显减小。相对于无肥处理,高肥处理下沙棘和柠条群落土壤C/N、C/P、N/P的变化幅度分别为40%,49%,7%和12%,27%,13%;微生物量C/N、C/P、N/P的变化幅度分别为80%,14%,50%和36%,9%,34%;叶片C/N、C/P、N/P的变化幅度分别为10%,23%,14%和40%,9%,31%。相对于自然植被恢复系统,在人工恢复系统中土壤养分与优势灌木叶片化学计量比的相关关系更强。【结论】在坡地侵蚀环境下施肥,可一定程度上提高了土壤肥力水平,改变土壤-微生物-植物系统生态化学计量特征,进而可能改变土壤-微生物-植物系统的物质循环,影响土壤质量演变和植被演替进程。在植被恢复过程中,人工植被恢复系统比自然植被恢复系统能更快建立土壤-叶片养分互馈关联。     

放牧强度对羊草草甸草原植物器官及群落氮磷化学计量的影响

[目的]以地上植物茎、叶以及群落为研究对象,探究不同放牧强度对植物器官以及群落碳、氮、磷含量及化学计量特征的影响,为深入解析放牧干扰下草地生态系统退化过程,促进草地放牧适应性管理提供科学依据.[方法]基于呼伦贝尔羊草草甸草原长期控制放牧试验平台,在6种不同放牧强度(不放牧G0.00、较轻度放牧G0.23、轻度放牧G0....