西南喀斯特区土壤养分含量及生态化学计量特征

利用土地质量地球化学调查数据,研究我国西南黔江—酉阳一带喀斯特区土壤养分含量及生态化学计量特征,为揭示岩溶生态系统各组分之间的养分循环提供科学参考。结果表明,土壤SOC、TN、TP和TK平均值分别为27.15、1.66、0.693和21.62 g/kg,化学计量比C∶N、C∶P、C∶K、N∶P、N∶K、P∶K平均值分别为16.24、42.42、1.45、2.60、0.087、0.037;C∶N、C∶K、N∶K两两之间呈极显著正相关,P∶K与C∶P、N∶P呈极显著负相关。不同土地利用方式下,SOC、TN、TK均为水田中含量最高,TP在旱地和园地含量较高,C∶N在水田、园地较高,C∶P、N∶P、N∶K在水田、有林地较高,C∶K在灌木林地、有林地较高,P∶K在各用地方式间均无显著差异。     

土壤碳氮磷生态化学计量特征及影响因素概述

土壤碳氮磷生态化学计量特征反映土壤养分贮存和供应能力及养分动态,对土壤生态系统修复与保护具有重要指导意义。本文主要概述土壤生态化学计量特征及其对土壤养分的指示作用,影响土壤生态化学计量的内外因素,为土壤生态化学计量学研究提供参考。     

喀斯特高原山地区主要人工林土壤生态化学计量特征

[目的]探究喀斯特高原山地区主要人工林土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)含量及生态化学计量特征,为揭示喀斯特高原山地区土壤养分限制状况、植被恢复和生态系统重建提供参考.[方法]在贵州省毕节市撒拉溪示范区内选取刺梨林(Rosa roxburghii)、核桃林(Juglans regia)和裸地进行野外定点取样,结合室内分析方法对3种人工林样地不同深度的土壤化学性质进行分析比较.[结果]3种人工林样地的有机C、全N、碱解N、全P和速效P含量总体上随土层深度的增加呈递减趋势,全K和速效K含量在不同深度土层间变化不显著(P>0.05)或略有增减,养分总体上呈表层聚集性.土壤C/N、C/P、C/K、N/P、N/K和P/K均表现出一定的差异性,不同深度土层的C/N均以刺梨林最高,C/P表现为刺梨林>裸地>核桃林,C/K均随土层深度增加呈递减趋势,N/K和P/K均表现为核桃林>裸地>刺梨林.刺梨林、核桃林和裸地土壤生态化学计量特征的变异系数分别为11.14%~31.25%、5.59%~17.14%和6.82%~23.71%.相关性分析结果表明,有机C含量与全N含量、全P含量、C/K、N/K,全N含量与全P含量、C/K、N/K,全P含量与C/K、N/K,全K含量与N/P及C/K与N/K均呈极显著正相关(P<0.01,下同);全N含量与全K含量、C/N,全P含量与全K含量、C/N、N/P,全K含量与C/K、N/K及C/N与N/K均呈极显著负相关.[结论]不同人工林样地的土壤养分分配均受土层深度影响,主要聚集在表层,N和P含量处于亏缺状态;生态化学计量比总体上为表层显著高于底层,土壤养分对其贡献存在差异.     

黔东南3种林型土壤碳氮磷生态化学计量特征

【目的】探究黔东南不同林型土壤碳氮磷生态化学计量特征,为揭示森林土壤养分分布规律及养分管理提供理论依据。【方法】以马尾松林、杉木林和灌丛林3种林型为研究对象,分别采集0~20 cm、20~40 cm和40~60 cm土层土壤样品,测定不同土层土壤碳(SOC)、氮(TN)、磷(TP)含量并分析其化学计量比。【结果】3种林型在0~60 cm土层土壤SOC、TN和TP含量的变化范围为10.24~25.72 g/kg、0.49~1.23 g/kg和0.10~0.40 g/kg,整体均表现为灌丛林>马尾松林>杉木林;随土层深度的增加,3种林型土壤SOC、TN和TP含量均呈下降趋势,其中土壤SOC和TN含量在各土层间均存在显著差异(P<0.05,下同)。3种林型在0~60 cm土层土壤C∶N、C∶P和N∶P的变化范围为21.94~30.16、65.72~154.81和2.80~10.55,不同林型土壤C:N表现为杉木林>灌丛林>马尾松林,土壤C∶P和N∶P均表现为马尾松林>杉木林>灌丛林;随土层深度的增加,3种林型的土壤C∶N和C∶P均呈先增后减趋势,其中杉木林土壤C∶P在各土层间存在显著差异,土壤N∶P在马尾松林和杉木林中均呈上升趋势,在灌丛林中呈下降趋势,且均无显著差异(P>0.05,下同)。冗余分析表明,坡度是影响土壤C、N、P化学计量特征的主导因子,解释量达到18.7%,电导率也对其有显著影响,解释量达10.0%,而土壤温度对其影响不显著,解释量为3.1%。【结论】研究区土壤有机质矿化快,C含量高,在养分供应方面受N和P元素限制,坡度是主要限制土壤N和P供给的主要因素。     

喀斯特石漠化地区火龙果林退化对土壤生态酶化学计量指标的影响

[目的]探讨喀斯特石漠化地区火龙果林土壤酶活性和生态酶化学计量的变化特征.[方法]以无退化(ND)、轻度退化(LD)、中度退化(MD)、重度退化(SD)4种不同退化火龙果(Hylocereus undatus)林为研究对象,采用单因素方差分析、双因素方差分析、皮尔逊相关分析和冗余分析(RDA)方法,研究0～30 cm土...     

模拟干旱对鼎湖山季风常绿阔叶林土壤碳氮磷化学计量特征的影响

以对气候变化敏感的南亚热带季风气候区的地带性森林-季风常绿阔叶林为研究对象,依托鼎湖山的降水变化人工控制实验平台,设自然降水和全年降水量减少50%两种处理,分析在2年降水强度改变下,南亚热带季风常绿阔叶林森林土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)的变化趋势,探讨模拟干旱对季风常绿阔叶林土壤C、N、P化学计量特征的影响。结果表明：减少降水处理明显降低了土壤含水量;季风常绿阔叶林土壤C、N、P随着土层深度的加深呈逐渐减少的趋势。干旱处理下土壤C、P含量明显增加,N含量变化不明显。在化学计量比方面,季风常绿阔叶林土壤C : N、C : P以及N : P随着土层深度的加深而减少;在减少降水(干旱)处理下,C : N和C : P均高于对照,而表层土壤(0~10 cm) N : P低于对照。2年降水强度减少使该森林土壤呈现干旱趋势,使土壤有机质分解速率下降,影响南亚热带季风常绿阔叶林土壤C、N、P的积累。     

川西高寒灌丛草地不同海拔梯度土壤化学计量特征

【目的】阐释川西高寒灌丛草地生态脆弱区各海拔梯度对土壤养分及化学计量特征的响应规律,为高寒山地生态系统的保护以及植被恢复与重建提供理论支持。【方法】在四川省甘孜州折多山东坡选取了3 400,3 600,3 800,4 000,4 200 m 5个海拔梯度,测定各海拔范围内0~20,20~40,40~60 cm各层土壤的养分含量,分析不同海拔梯度土壤化学计量比的垂直分布特征。【结果】土壤有机C、全N、C/P和N/P在海拔为3 400~3 800 m时呈现上升趋势,在3 800 m处达到最大值后又逐渐下降,整体呈"倒V型"变化;土壤全P、N/K和P/K随海拔的升高逐渐上升;土壤全K含量除在海拔3 600 m处之外,都随海拔的增加逐渐降低;C/N和C/K则随海拔的上升大致呈现增加的趋势。土壤有机C和全N显著相关(P0.05),全N和全P显著相关(P0.05);海拔与土壤全P和C/K呈现极显著正相关(P0.01),和土壤全K呈现显著负相关(P0.05),和土壤N/K、P/K呈显著正相关(P0.05);受海拔及植被类型影响,高海拔地区土壤有机C和全N含量明显高于低海拔地区;C/P和N/P在一定程度上受有机C和全N的影响,而C/K、N/K和P/K受全K含量的影响较大;各化学计量比在不同海拔梯度的平均值表明植被类型对土壤C/N/P的影响较大,从而导致土壤碳氮磷的空间变异性较大。【结论】土壤有机C和全N含量具有明显的表聚作用,因此,加强高寒灌丛草地土壤的保护对折多山的植被修复和重建具有重大意义。     

青海省祁连圆柏天然林林地土壤生态化学计量特征

以青海省祁连圆柏天然林林地土壤为研究对象,分析土壤有机碳（SOC）、全N（TN）、全P（TP）及化学计量比对海拔与土层的响应及其与环境因子的关系,以期深入了解青海省祁连圆柏林土壤养分限制状况。结果表明:1）土壤SOC、TN、TP、C:P、N:P随海拔与土层深度增加均呈现减小趋势;不同海拔与土层深度间C:N无明显变化。SOC与TN在不同土层深度与海拔梯度间表现出协同变化特征;TP的空间变异性小。2）土壤理化性质、气候、植被因素对土壤C、N、P化学计量有显著影响（P＜0.05）。其中,土壤含水率是主要影响因素,解释了变异信息的44.0%。3）祁连圆柏天然林林地土壤C:P（57.96）、N:P（5.43）高于全国土壤平均水平（52.90、3.9）,说明土壤N有效性高,P素缺乏。林木正常生长受土壤中可利用性P限制。     

秦岭中段太白山以北不同海拔土壤碳·氮·磷生态化学计量特征

[目的]探究秦岭中段太白山以北土壤碳、氮、磷含量及其生态化学计量特征。[方法]在秦岭中段太白山以北选取4个不同海拔梯度(1 500、1 800、2 100、2 400 m)的0～20、20～40、40～60 cm土层取样,测定分析土壤有机碳、总氮、总磷含量及变化特征,并计算分析生态化学计量特征。[结果]土壤有机碳、总氮和总磷的平均含量分别为31.72、3.36、0.29 g/kg,随着海拔增加,土壤整体的有机碳、总氮和总磷均呈先升后降趋势;土壤C/N、C/P、N/P的均值分别为9.58、94.45和10.02,随着海拔增加,土壤整体的C/N呈下降趋势,N/P呈上升趋势,C/P无明显变化;0～20 cm土层的C/P、N/P均显著高于20～40和40～60 cm土层,而海拔2 100～2 400 m处不同土层的C/N之间无显著差异,且土壤C、N之间具有较高的耦合性;在20～40和40～60 cm土层中,海拔2 100～2 400 m处的土壤C/P、N/P均高于1 500～1 800 m, 1 500～1 800 m处C/N高于其他海拔。[结论]该地区土壤养分及其化学计量特征随海拔有明显变异...     

荒漠绿洲农田盐渍化过程中的土壤碳、氮、磷生态化学计量特征

【目的】研究荒漠绿洲农田盐渍化生态系统土壤C、N、P含量生态化学计量学特征,为盐渍化治理提供参考。【方法】以空间代替时间的方法,选取干旱绿洲区紫花苜蓿和大麦2种作物不同盐渍化农田为对象,以未盐渍化农田为对照,研究农田盐渍化过程中土壤(0～40 cm)C、N、P生态化学计量特征。【结果】(1)在0～40 cm土层,随盐渍化程度的加剧,紫花苜蓿地土壤SOC和TN含量表现为先增后减的变化,全磷(TP)含量表现为波动式降低;大麦地土壤SOC、TN和TP含量表现为波动式降低的变化。2种作物地,不同盐渍化阶段农田土壤养分含量垂直分布上表现出明显的“表聚性”特征。(2)在农田盐渍化过程中,随盐渍化的加剧,在紫花苜蓿地,C/N呈“V”型变化;在中度盐渍化阶段C/N比值最低;C/P和N/P值表现为先增后减的变化趋势,在中度盐渍化阶段C/P和N/P值比值最高;在大麦地,C/N值表现为波动式增加,C/P值和N/P值表现为降低趋势。在紫花苜蓿地,0～10、10～20、20～40 cm土层土壤C/N在不同盐渍化阶段间无显著性差异;2种作物地,在各盐渍化阶段土壤C/N、C/P及N/P在不同土层间也无显著性差异。(...     

元谋干热河谷植被恢复对土壤酶活性的影响特征

选取5种植被恢复模式,研究了不同模式对土壤酶活性的影响以及土壤肥力与土壤酶活性的关系。结果表明,植被恢复后土壤蔗糖酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性相比光板地都有明显提高,顺序依次为酸角>小桐子>印楝;同种植被的土壤酶活性表现出根际大于非根际的特性;不同的植被恢复模式和种植方式对酶活性都有较大的影响,等高垄沟模式具有较好的保土保肥能力,创造了良好的微生物环境,增强了土壤酶活性;植被恢复模式下酶活性与土壤肥力之间的关系密切,特别是有机质、全氮与土壤蔗糖酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶的相关性较好。因此,用土壤酶活性来评价植被恢复的效果是可靠的。     

不同林龄麻栎人工林土壤生态化学计量特征研究

以江苏省句容市不同林龄（18、30、45、67 a）麻栎人工林为研究对象,测定土壤及其微生物生物量碳及氮、磷含量,并分析其生态化学计量特征。结果表明：随林龄的增长,麻栎林土壤有机碳（SOC）和全氮（TN）含量增加,而土壤全磷（TP）呈先增加后减小的趋势,且处于较低含量水平（土壤TP含量均值为0.42 g/kg）。不同林龄之间土壤生态化学计量比差异不显著,土壤C/P平均值（80.09）远高于全国平均水平（52.7）。随林龄的增长,麻栎林土壤微生物生物量碳（MBC）及氮（MBN）、磷（MBP）含量总体呈增加趋势,土壤微生物生态化学计量比在林龄之间的差异性不显著。土壤微生物生物量碳氮磷与土壤碳氮磷含量之间呈极显著正相关;而土壤TP与MCB/MBP、MBN/MBP显著负相关;土壤MBP与C/P、N/P显著负相关。因此,麻栎林土壤表现出全磷和有效磷的匮乏,林分生长受到磷的严重制约;土壤微生物生物量受土壤养分影响,且二者存在显著的生态化学计量耦合关系。本研究有利于系统、全面地揭示麻栎人工林生态系统土壤养分状况,对麻栎林合理经营、养分调控及生产力提高等具有指导作用。     

太白秦西示范园不同大棚土壤酶活性及生态化学计量特征分析

以太白县秦西示范园蔬菜大棚土壤为研究对象,研究了不同蔬菜种植下土壤酶活性、养分含量以及生态化学计量学特征,并应用主成分分析法对各大棚的土壤肥力进行了综合评价。结果表明:各大棚土壤整体上呈酸性,土壤含水量低于20%,土壤脲酶、磷酸单脂酶活性较强,全氮、全磷、有效磷含量较高,有机质含量处于正常范围,在各大棚之间土壤酶活性以及养分含量存在显著性差异;不同蔬菜大棚土壤C/N值的变化范围为6.70～12.50,C/P的变化范围为14.0～30.0,N/P的变化范围为1.90～2.60;在土壤酶活性、养分含量以及生态化学计量比之间存在一些显著或极显著相关关系;不同蔬菜大棚的土壤肥力质量表现为4#5#13#6#10#9#。     

太白秦西示范园不同大棚土壤酶活性及生态化学计量特征分析

以太白县秦西示范园蔬菜大棚土壤为研究对象,研究了不同蔬菜种植下土壤酶活性、养分含量以及生态化学计量学特征,并应用主成分分析法对各大棚的土壤肥力进行了综合评价。结果表明:各大棚土壤整体上呈酸性,土壤含水量低于20%,土壤脲酶、磷酸单脂酶活性较强,全氮、全磷、有效磷含量较高,有机质含量处于正常范围,在各大棚之间土壤酶活性以及养分含量存在显著性差异;不同蔬菜大棚土壤C/N值的变化范围为6.70～12.50,C/P的变化范围为14.0～30.0,N/P的变化范围为1.90～2.60;在土壤酶活性、养分含量以及生态化学计量比之间存在一些显著或极显著相关关系;不同蔬菜大棚的土壤肥力质量表现为4#>5#>13#>6#>10#>9#。     

不同郁闭度马尾松林土壤元素生态化学计量特征

为了阐明郁闭度对马尾松林土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)含量及生态化学计量特征的影响,以福建省长汀县红壤侵蚀初步治理区马尾松林为研究对象,采用野外控制试验设置不同郁闭度(0.2、0.4、0.6、0.8)的试验小区,定期测定不同土层(0～10 cm、10～20 cm、20～40 cm)土壤C、N、P、K含量,分...     

黄土高原高寒区不同人工林土壤养分及生态化学计量特征

[目的]通过分析黄土高寒区不同人工林和不同土层的土壤养分和生态化学计量变化,旨在阐明不同人工林土壤养分和化学计量特征,揭示土壤养分和化学计量随土层深度的变化规律.[方法]以青海黄土高寒区退耕的人工林地(包括青海云杉、华北落叶松、青杨、白桦)为研究对象,以自然退耕的草地和农田为对照,测定了6种植被类型在0～20 cm、2...     

闽西山地河岸缓冲带碳氮磷生态化学计量特征

在闽西山区九龙江流域,以河岸缓冲带植物杂交狼尾草、红花檵木、红叶石楠为研究对象,分析茎、叶中碳、氮、磷的生态化学计量特征,以及植物对碳、氮、磷的累积量,对九龙江缓冲带不同植物碳氮磷化学计量特征进行研究.结果表明,杂交狼尾草、红花檵木、红叶石楠,单位面积地上部分总生物量分别为47.12、4.32、25.85 kg/m2,年际间增加量分别为58.21、2.59、6.02 kg/m2;不同植物及各营养器官C、N、P含量分布,均表现为碳含量>氮含量>磷含量,杂交狼尾草磷含量显著高于其余2种植物(P<0.05);杂交狼尾草叶片的C:N、C:P显著低于红花檵木和红叶石楠(P<0.05),杂交狼尾草对氮磷的利用效率不占优势;杂交狼尾草的碳氮磷累积增长率分别为201.88％、351.53％和569.45％,高于红花檵木与红叶石楠.该研究结果可为九龙江流域的面源污染治理以及河岸植物缓冲带的构建提供理论依据和实践参考.     

峡谷型喀斯特不同生态系统土壤养分及其生态化学计量特征

结合野外调查与室内分析,对峡谷型喀斯特水田(ST)、旱地(HD)、草地(CD)、灌丛(GC)、人工林(RGL)、次生林(CSL)6类生态系统进行研究,探讨不同生态系统土壤养分及其生态化学计量特征。结果表明:(1)除全钾含量外,6类生态系统土壤养分含量均随土层增加而减少,土壤pH与之相反;(2)与全球不同生态系统土壤的平均水平相比,峡谷型喀斯特不同生态系统的碳氮比、碳磷比、碳钾比、磷钾比和氮磷比均较低;(3)不同生态系统土壤养分含量差异显著,不同生态系统的化学计量差异也显著,土壤肥力的总体趋势为次生林人工林水田旱地灌丛草地。不同发展阶段、不同生态系统土壤养分的限制因子不同,应制定不同的管理和施肥措施,促进峡谷型喀斯特乃至整个西南喀斯特区域植被的迅速恢复和生态重建。     

苹果园间作对土壤生态化学计量特征和酶活性的影响

【目的】为合理指导有机苹果园土壤改良工作。【方法】以苹果砧木‘平邑甜茶’为主栽作物,以芳香植物孔雀草和紫花苜蓿为间作物,分别在间作后的不同时间测定了土壤主要理化指标及土壤酶活性。【结果】间作芳香植物显著降低了土壤pH,促进了20d至90d有机质分解,促进了20d至40d磷的有效性,显著提高40d至140d的土壤N/P含量,苜蓿处理先于孔雀草处理显著增强N/P含量。间作芳香植物显著提高了20d的脲酶、转化酶、酸性磷酸酶的活性,苜蓿间作处理下酸性磷酸酶活性较孔雀草间作处理更稳定。【结论】间作紫花苜蓿对平邑甜茶土壤改良的效果比间作孔雀草更佳。