三江源区不同高寒草地植物矿物元素含量特征及分析

本试验对三江源区不同高寒草地植物中6种矿物元素（钾K,钙Ca,钠Na,镁Mg,锌Zn,铁Fe）的含量进行了测定和分析,结果表明：植物中K元素含量为7.314～12.803 g·kg^-1之间,Ca元素含量为2.851～6.823 g·kg^-1之间,Na元素含量为64.404～185.553 mg·kg^-1之间,Mg元素含量为1.272～2.655 g·kg^-1之间,Zn元素含量为14.718～51.387 mg·kg^-1之间,Fe元素含量为161.056～531.677 mg·kg^-1之间;豆科（Leguminosae）植物和杂类草（Forbs）矿物元素含量显著高于禾本科（Gramineae）和莎草科（Cyperaceae）植物;植物中K元素与Mg元素、Ca元素与Na元素、Ca元素与Zn元素、Na元素与Zn元素含量之间呈极显著正相关关系（P<0.01）,Ca元素与Fe元素、Mg元素与Fe元素之间呈显著正相关关系（P<0.05）;根据美国国家研究理事会（National research council,NRC）绵羊日粮矿物元素需求标准,三江源区各草地植物中Na,Zn元素相对缺乏,其它4种元素均能满足放牧藏羊的矿物营养需求。     

祁连山青海云杉中龄林混交度对细根形态特征的影响

【目的】研究青藏高原东部祁连山地区青海云杉中龄林混交度对各土层细根生物量和形态特征的影响,以期为当地森林恢复和林分经营提供理论依据。【方法】选择混交度分别为0、0. 2、0. 4和0. 6的青海云杉天然中龄林样地,调查混交度对0～20和20～40 cm土层各树种细根生物量密度、比根长、比表面积、根表面积密度和根长密度的影响。【结果】混交度为0. 4的青海云杉林以10～25 cm径级(63. 72%)、24～32 m高度级(48. 72%)和16～20 m高度级(11. 18%)乔木占比最大,且均显著高于其他3个混交度的林分;青海云杉林总细根生物量密度主要分布在0～20 cm土层,占细根总量的68. 31%～83. 49%,其数值随混交度增大呈现先升后降趋势,混交度0. 4时最大,为616. 26 g·m~(-3); 20～40 cm土层总细根生物量密度随混交度增大而增大,在混交度0. 6时最大,为227. 17g·m~(-3);在0～20 cm土层,细根根长密度和根表面积密度表现为混交度0. 4混交度0. 2混交度0混交度0. 6,比根长和比表面积表现为混交度0. 4混交度0. 2混交度0. 6混交度0;在20～40 cm土层,根长密度、根表面积密度和比根长均表现为混交度0. 6混交度0. 4混交度0. 2混交度0,比表面积表现为混交度0. 6混交度0. 2混交度0. 4混交度0;随混交度增大,云杉对0～40 cm土层林分细根生物量密度、比根长、比表面积、根表面积密度和根长密度的贡献逐渐减小,而白桦对0～40 cm土层林分细根生物量密度、比根长、比表面积、根表面积密度和根长密度的贡献持续增大;混交度对细根根长密度和根表面积密度的影响主要表现在0～1 mm径级细根上。【结论】与其他混交度林分相比,混交度为0. 4的青海云杉中龄林具有更合理的径级结构和高度级结构,异龄、复层的林分结构可以减小相邻植株间生态位竞争重叠范围,优化林分空间利用效率,提高群落稳定性,细根生物量密度及细根形态特征如比根长、比表面积、根表面积密度和根长密度达到最大。在未来青海云杉中龄林经营中,合理控制混交度在0. 4左右,可促进群落细根发育,利于森林持续健康发育。     

黄土高原西部针叶林植物器官与土壤碳氮磷化学计量特征

为了系统地比较分析黄土高原西部针叶林植物器官与土壤内碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量变化特征,选取位于黄土高原西部的甘肃省天水市、甘南州、定西市、兰州市和武威市5个地区的针叶林为研究对象,通过对乔木各器官及土壤不同深度的C、N、P元素含量及其化学计量比的分析,探讨了5个调查区针叶林生态系统化学计量特征及其相互间的相关性。结果表明:植物叶的C、N、P含量较其他器官稍高,其中C含量达到511.97~538.66g/kg;5个调查区中武威地区的植物干、枝、根的C含量显著低于其他4个地区,分别为425.0,400.58,400.55g/kg。针叶林干中C∶N在地区间差异达到显著水平(p0.05),其他各器官内差异不显著;甘南和兰州地区的针叶林各器官间C∶N差异显著;针叶林干和根中N∶P在地区之间存在显著性差异,兰州和武威地区各器官间N∶P的差异达到显著性水平。5个调查区土壤C、N、P含量及其计量特征的差异主要存在于上层土壤(0—30cm),而较深层次土壤在各地区之间的差异较小。针叶林干中C、N、P含量两两之间均存在显著相关关系,而在针叶林叶中仅N与P含量之间存在显著相关关系;土壤表层(0—20cm)中C与N含量之间存在极显著的正相关关系。     

黄土丘陵区刺槐、辽东栎林碳氮密度及其分配特征

选取黄土丘陵区刺槐人工林和辽东栎天然次生林2个典型森林群落为研究对象,比较分析了各组分的有机碳和全氮含量与储量及分配特征。结果表明:刺槐和辽东栎林植被层的碳含量总体上呈现沿垂直方向的递减趋势,即乔木层灌木层草本层凋落物层;不同器官部位的碳含量呈现为:叶、干枝根,草本层地上部碳含量高于地下部。氮含量变化趋势不显著。辽东栎林生态系统碳密度为165.86t/hm~2,高于刺槐林生态系统(138.93t/hm2),而两者的氮密度差异不大。两生态系统碳氮密度的各部分排序为土壤乔木层凋落物层林下植被层,土壤层(0—100cm)的碳密度占生态系统碳库总量的51.1%~53.6%,而氮密度占71.4%~84.4%,表明控制水土流失对维持研究区的生态环境及土壤固碳潜力至关重要。     

不同起源云杉林土壤有机碳密度及与物种多样性关系

对甘南地区云杉人工林和天然林的不同林龄(包括幼龄林、中龄林、近熟林和成熟林)土壤有机碳密度及其群落物种多样性的关系进行研究。结果表明:不同起源云杉林在各林龄中均以表层土壤(0—10cm)土壤有机碳含量最高,随土壤深度的增加逐渐减少;土壤有机碳密度除天然云杉成熟林在表层最高外,其他均以深层土壤(50—100cm)最高,且土壤有机碳含量和有机碳密度随林龄的变化不显著(p0.05)。冗余分析表明,人工林0—10,10—20,20—30,30—50cm的土壤有机碳密度除与Ea指数呈负相关关系外,与丰富度(S)、Shannon-Wiener指数(H′)、Simpson指数(D)、Pielou指数(Jsw)均呈正相关关系;天然林0—10,10—20,20—30cm的土壤有机碳密度与这5个指数均呈正相关关系。     

黄土区辽东栎群落细根生物量对物种多样性及气候的响应

以陕西黄龙、甘肃子午岭、宁夏六盘山和青海孟达辽东栎(Quercus liaotungensis)次生中龄林为研究对象,采用根钻取土芯法收集细根,分析群落细根生物量分布的差异,以及与群落物种多样性和气候的相互关系。结果表明,黄土区辽东栎分布中心的黄龙和子午岭地区群落细根生物量显著高于分布边缘的六盘山和孟达地区(P0.05);群落细根主要集中在0~20cm表层土壤中,占细根总生物量的60%~80%。黄龙地区细根生物量最大(821.58g·m~(-2))、孟达地区细根生物量最小(495.30g·m~(-2))。分析还表明,辽东栎林0~20cm活细根生物量、0~20cm死细根生物量与群落丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数、Pielou均匀度指数和年均温呈正相关;与较高的降雨量、海拔呈负相关。不同地区辽东栎群落细根分布的差异表明群落地下生物量分配模式不同,需要在今后研究中深入探索分配差异的机理,为物种多样性影响生态系统碳循环的激发效应提供基础。     

延安公路山辽东栎林优势植物光合适应性分析

【目的】研究辽东栎群落中优势植物林内外光合参数的变化特点,以阐明植物的光能利用多样性在群落持续发育中的作用。【方法】在8月份生长旺盛期,采用LI-6400光合仪对延安公路山辽东栎林内16种成年优势植物进行光响应曲线测定,通过非线性拟合得到最大净光合速率(Pmax)、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)和表观量子效率(AQY)4个参数。对比分析16种植物在林内和林外孤立木状态不同光环境下的适应特征及平衡策略,对林内外16种植物的Pmax、AQY与植物耐荫性的相关关系进行多元回归分析,并采用聚类分析的方法,对林内16种优势植物进行光合适应类群划分。【结果】(1)不论在林内还是林外,16种植物的光能利用特性不同。同一种植物的上述4个参数值在林内外有不同程度的升高或降低,同一类群的不同植物在林内外的光能利用调节模式具有趋同性,有15种植物林外的4个参数较林内差异显著或极显著(P0.05)。(2)在林内,16种优势植物的LCP与Pmax呈正相关,与AQY呈负相关;在林外,16种优势植物的LCP与Pmax、AQY均呈微弱的负相关。(3)根据不同植物4个光合参数在林内外生境条件下的适应模式,对林内16种植物进行聚类分析,得到3个光合适应类群,每一类群均有其特殊的光合参数调节模式。【结论】辽东栎群落各优势植物的光合参数随生境的变化而变化,乔灌草植物变化差异不同,这是维持群落稳定的基础。