不同林龄刺槐人工林植物与土壤C、N、P化学计量特征演变

为揭示黄土丘陵区刺槐人工林恢复过程中植被与土壤养分元素演变特征与互作关系,选取安塞区五里湾流域17a、27a、42a生的刺槐人工林为研究对象,综合探究叶片、枯落物、土壤中C、N、P的质量分数及C∶N∶P化学计量值随林龄增加的变化特征及相互关系。结果表明,叶片、土壤、枯落物中C质量分数均随刺槐林龄延长而显著增加;土壤中N质量分数在42a时较27a显著提高56.6%,叶片、枯落物N质量分数随着林龄延长而增加;叶片P质量分数随林龄延长显著增加,土壤、枯落物P质量分数表现为42a显著高于27a和17a。C∶N在叶片中仅42a显著下降,枯落物中则均随着林龄增长而减小,而土壤C∶N在各年限间无显著差异;叶片C∶P表现为42a显著低于27a和17a,枯落物C∶P在42a时显著高于27a和17a,土壤C∶P则随着刺槐林龄延长而显著增加;叶片N∶P在不同年限间无显著差异,土壤和枯落物N∶P则随林龄增长显著上升。刺槐林恢复过程中,叶片N∶P为16.21～18.79,说明黄土丘陵区人工刺槐林生长主要受P限制。相关分析则表明,刺槐林叶片、土壤和枯落物C、N、P质量分数之间呈显著正相关;但叶片与土壤C∶P之间呈极显著负相关,枯落物与土壤C∶P之间存在极显著正相关;N∶P在土壤和枯落物之间呈极显著正相关。综上,刺槐林恢复过程中土壤与植物养分库协同增加,且C∶P对三库间养分转化和互作关系最敏感。     

秦岭山地华山松和锐齿栎典型林分化学计量特征分析

为了解树种和林龄对乔木叶片、枯落物和土壤化学计量特征的影响,以及N、P养分的限制特征,以秦岭山地典型林分华山松和锐齿栎4个龄组的天然林为研究对象,分析了各林分乔木叶片、枯落物和土壤的C、N、P化学计量特征。结果表明:C、N、P含量在2种林分各龄组中表现为叶片枯落物土壤,华山松针叶中C含量高于锐齿栎叶片,而N含量、P含量均低于锐齿栎叶片;树种对植物叶片生态化学计量特征、枯落物的C、N含量及C∶N和N∶P、土壤P含量和N:P有极显著影响,对枯落物和土壤的C∶P有显著影响;林龄对植物叶片和枯落物的C含量有显著影响,对土壤的P含量、C∶P和N∶P有极显著影响;该地区N∶P为7.47~12.50,N成为限制研究区林分正常生长的主要元素。     

黄土丘陵沟壑区不同林龄刺槐林养分特征与生物量研究

以农田为对照,分析了黄土丘陵沟壑区不同林龄人工刺槐林表层土壤有机碳、氮、磷、钾含量、林木根茎叶中N、P、K含量和生物量.结果表明,各林龄刺槐林土壤有机碳、全氮和全钾含量均高于农田地,土壤有机碳和全氮含量依次为15 a＞20 a＞10 a＞5 a;全钾含量为20 a＞15 a＞5 a＞10 a.农田地全磷含量是各林龄刺槐林地磷含量的3.2～3.9倍.刺槐根和叶中N、P含量随着林龄的增加而增加,K含量则表现出相反趋势;茎中N、P、K含量变化不大.不同林龄刺槐生物量的器官分配比例虽有所不同,但均以茎所占的比例最大,根次之,叶最小.可见在造林15 a后,该地区土壤养分情况得到了明显的改善.     

塔里木河胡杨林生长过程土壤层碳氮磷化学计量变化特征及与其叶含量的相关性

【目的】研究天然胡杨林生长过程中不同层次土壤C、N、P化学计量变化特征及与叶片C、N、P含量的相关性,为胡杨林经营管理提供理论依据。【方法】在新疆轮台县轮南镇选取5种不同林龄胡杨林(幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林)作为研究对象,测定和分析不同林龄胡杨林下土壤( 0～10、10～20、20～40、40～60、60～100 cm)和叶片的C、N、P含量及化学计量特征。【结果】(1)胡杨林土壤C含量在0～100 cm层次垂直分布差异不显著,这与其他森林群落有显著的不同。土壤N含量均呈现随土壤深度增加而减小的趋势,土壤N含量具有表层聚集的特征。土壤P含量在各层次分布较为均匀,在0～100 cm层次垂直分布差异不显著。(2)龄级对土壤化学计量有显著影响(P < 0.05),土层深度对土壤的C和P含量影响不显著,对土壤N含量和化学计量比影响差异显著,而龄级和土层深度的协同作用对土壤C和P含量的影响不显著,对土壤N含量和化学计量比影响显著。(3)叶N含量与土壤各层次的P含量呈显著正相关,叶P含量与土壤N含量呈现显著正相关,而叶N∶P与土壤C含量、N含量、C∶P、N∶P均呈现显著负相关。【结论】胡杨林土壤C含量垂直分布差异不显著,这与其他森林群落有显著的不同。土壤N含量具有表层聚集的特征。胡杨林生长过程对土壤N含量影响显著。土壤P含量在各层次分布较为均匀,但是,胡杨林生长过程对土壤P含量影响显著。近熟林和成熟林土壤的C∶N、C∶P和N∶P比在不同的土壤层次差异显著。     

西南喀斯特地区不同龄组马尾松人工林枯落物碳氮磷化学计量特征及其影响因子

【目的】揭示喀斯特地区马尾松人工林枯落物养分化学计量特征及其对林分特征、地形因子和物种多样性的响应。【方法】以西南典型喀斯特地区不同龄组（中龄林、近熟林、成过熟林）马尾松人工林为研究对象,通过野外调查和室内试验相结合的方法,分析马尾松人工林枯落物有机碳（OC）、全氮（TN）、全磷（TP）含量、化学计量特征和影响因子。【结果】（1）研究区马尾松人工林枯落物OC、TN、TP含量平均值分别为346.92、11.22、0.21 g/kg,枯落物OC、TN、TP的化学计量比C/N、C/P、N/P平均值分别为31.31、4 296.96、148.73;(2)马尾松人工林枯落物OC、TN含量和C/N在不同龄组间无显著差异（p> 0.05）,TP含量随着林龄的增加呈先增加后降低的趋势（p <0.05）,中龄林枯落物C/P、N/P均显著高于近熟林和成过熟林（p <0.05）;(3)枯落物养分TN与TP之间存在极显著的正相关线性关系（p <0.001）,枯落物C/N与OC和TN含量均存在显著的线性关系,而N/P和C/P与TP含量均存在极显著的幂函数关系;（4）影响枯落物TP的因子是...     

白龙江上游不同林龄粗枝云杉人工林土壤化学计量特征

以白龙江上游不同林龄（20、25、30、35、40、45 a）粗枝云杉人工林土壤为对象,采用野外取样法和室内分析法,测定不同深度（0~20 cm和20~40 cm）土壤的有机C、全N、全P、全K含量,并分析其化学计量特征,探讨林龄对云杉人工林土壤养分化学计量比的影响及其与土壤养分的相关性,以期通过调节土壤养分含量来提高系统的养分利用效率及云杉人工林的生产力,增强云杉人工林的水源涵养能力。结果表明:1）林龄和土层对云杉人工林土壤养分含量均有显著（P<0.05）影响。随林龄的增加土壤有机C含量呈“W”形变化,土壤全N、全P含量呈“N”形变化,30 a前的土壤养分较30 a后的养分含量低;相同林龄随土层增加土壤养分含量（除全K外）均呈现逐渐降低的趋势。2）林龄和土层深度对土壤C/N、C/P、C/K、N/P均有显著（P<0.05）的影响。除C/P之外,其他比值随林龄的增加均不稳定,变异系数较高;随土层深度的增加其比值（除N/P外）呈降低趋势。由化学计量比值大小得出,研究区土壤缺乏全N和全K,全 P含量较充足,云杉人工林在30 a之前受土壤P控制,30 a之后受土壤N控制。3）由相关性分析表明,随着土层深度的增加,土壤C、N、P、K、C/N、C/P、C/K、N/P之间的相关系数降低。有机C和全P是影响C/N、C/P、C/K、N/P的关键因子。     

安太堡露天矿不同复垦年限苜蓿草地植物和土壤化学计量特征

为研究复垦过程中植物和土壤养分生态计量特征及其相关关系,对山西安太堡露天矿排土场不同复垦年限(3a、8a、20a、原地貌耕地)苜蓿地土壤和植物总有机碳(C)、全氮(N)、全磷(P)及其化学计量比进行分析,结果表明:20a苜蓿中茎、叶C∶N显著降低,N∶P显著升高,其中20a茎的N∶P为17. 09,是3a的3. 5倍; 20a苜蓿茎中P含量明显降低,从而使茎C∶P明显增高。土壤C、N随复垦年限延长递增,P略有降低;土壤C∶P,N∶P随复垦年限增加而上升,C∶N呈先增加、后降低趋势。茎的C∶P、N∶P与0～10cm土壤的C∶P、N∶P分别呈极显著正相关(p0. 01),茎的N∶P与0～10cm土壤全P含量极显著负相关(p0. 01)。叶片N含量与0～10cm、10～20cm土壤N含量极显著正相关(p0. 01)。长期复垦提高了土壤C、N含量,苜蓿生长主要受到氮素限制向受到氮和磷的共同限制转变。研究结果为矿区土地复垦中植被恢复及土壤质量提升提供了理论依据。     

高寒森林植物叶片-枯落物-土壤养分含量及化学计量特征

以藏东南色季拉山典型森林植被为研究对象,探究高寒森林植物叶片-枯落物-土壤养分含量、回流率及化学计量特征。结果表明:同一森林类型有机碳、全氮、全磷和全钾含量在不同土层中均表现为0～10 cm土层最高,20～30 cm土层最低;各部分中全氮、全磷和全钾含量表现为新叶老叶枯落物土壤,有机碳含量表现为老叶新叶枯落物土壤。土壤、枯落物、新叶和老叶的碳(C)、氮(N)和C、磷(P)与C、钾(K)的化学计量比均表现为针叶林阔叶林,可见针叶林更有利于C的累积,阔叶林则有利于N、P、K矿质营养元素的累积。本研究中,植物叶片N、P的化学计量比分布在2.87～5.27之间,显著低于全球平均水平(16.00),说明本研究区域为明显的N元素限制类型。N、P、K养分回流率均为正值,总体上均表现为阔叶林针叶林。本研究结果为科学阐明藏东南森林生态系统植物叶片-枯落物-土壤养分循环研究提供了数据支撑。     

2020年总目录

以山西关帝山孝文山林场和庞泉沟自然保护区11、25、35 a的华北落叶松人工林为研究对象,对针叶、林下凋落叶及土壤C、N、P元素含量及化学计量特征进行研究。结果表明,关帝山林区华北落叶松人工林针叶-凋落叶-土壤C、N、P含量表现为针叶>凋落叶>土壤,针叶与凋落叶C、N、P含量与黄土高原油松（Pinus tabuliformis）人工林相比,都呈现低C、高N和高P的格局。土壤C、N含量在土层间分异显著,且随林龄增加而加大,在林龄间的分异显著,且随土层加深而减小,土壤C、N含量的表聚作用显著;土壤P含量的土层分异不显著,土层分异小于C和N,表聚作用相对较弱,且在35 a内林龄影响不显著。土壤N/P在土层间的分异随林龄先增后减,且25 a华北落叶松人工林土壤N/P在各土层间变化程度最大。关帝山林区华北落叶松人工林土壤N含量随林龄增大而增大,但由于本研究区土壤C/N高于我国土壤C/N均值11.9,有机态N分解速率低,土壤有效N的供应不足。关帝山林区华北落叶松人工林在幼龄林时需适当添加N肥,中龄林时需适当添加P肥,以此改善土壤肥力,提升林分质量。     

不同林龄杉木养分重吸收率及其C∶N∶P化学计量特征

为探究不同林龄杉木成熟叶与衰老叶之间的重吸收率及其C∶N∶P化学计量特征,以8、14、21、46年生杉木为研究对象,测定并计算其鲜叶、凋落叶和表层土壤的养分含量、重吸收率及其C∶N∶P化学计量比。结果表明:1)不同林龄间叶片C、N含量差异显著(P0.05),叶片、凋落叶P含量差异性均极显著(P0.01),14年生杉木叶片N含量显著高于其他3个年龄的树木(P0.05),呈单峰型;2)较高的C∶N、C∶P比是植物对养分较高利用率的体现,杉木鲜叶养分含量均与其重吸收率均呈负相关,N、P利用效率在一定范围随N、P含量的升高而降低;3)本区植物N、P重吸收率分别在33.89%~38.40%和37.49%~46.35%之间,P重吸收率N,且不同林龄杉木成熟鲜叶N∶P16,表明该地区杉木的生长可能受到P元素限制。