粗枝云杉根系及树冠中的碳氮磷化学计量特征研究

为了平衡粗枝云杉不同根系的碳氮磷含量,以三倍体粗枝云杉为研究对象,设置36个试验区域,在每个试验区域内选取1株粗枝云杉依次进行解枝处理、杀青处理、烘干处理、研磨处理,以测定粗枝云杉树种不同长度根系和树冠中的碳、氮、磷化学计量特征。并在设定的3个不同持水量梯度和4个施氮水平条件下进行对比试验,对碳、氮、磷含量及化学计量特征进行分析。结果显示,提出的碳氮磷化学计量特征可以平衡粗枝云杉不同根系的碳氮磷养分含量,给粗枝云杉提供一个良好的生长环境。     

平潭岛海岸带木麻黄人工林碳氮磷化学计量特征

为探明不同距离梯度上木麻黄防护林的养分限制状况,对福建平潭岛海岸带前沿和后沿木麻黄林带植物和土壤的碳氮磷化学计量特征开展研究,结果表明:前沿林带木麻黄小枝中碳含量低于后沿林带;前沿林带中强烈的环境胁迫影响了木麻黄的生长和对碳的固定;前沿和后沿林带木麻黄生长均受到严重的磷限制。通过相关分析和冗余分析,确定了影响海岸带木麻黄化学计量特征的主要土壤因子为土壤磷含量和碳磷比,证明土壤中磷素的缺乏是影响海岸木麻黄防护林生长和经营的关键限制性因子。     

杉木人工林凋落物量及其分解过程中碳的释放率

根据定位观测的数据,探讨了杉木人工林凋落物量及其分解过程中碳素释放率.结果表明,14～16年生杉木人工林平均每年约有1 201.24 kg*hm-2凋落物,其中以针叶为最多,占凋落物总量的69.8%,其次是小枝,占24.54%,落果和其它碎屑物质仅占5.63%.不同组分的碳素含量高低顺序排列为:针叶＞落果＞碎屑＞枯枝,变异系数在3.36%～8.24%之间.针叶、枯枝的碳素含量均随时间的推移而下降,而其释放率均随时间的推移而增大,针叶中碳素的释放速率明显高于枯枝中碳素的释放速率.凋落物中碳素的释放规律与总干物质的分解速度并不完全一致.杉木人工林年凋落物碳素释放量约为149.25 kg·hm-2a-1,占凋落时碳素量(548.24 kg·hm-2a-1)的27.22%.经一年的分解后,针叶释放碳素量为120.12 kg·hm-2a-1,占总释放量的81.03%,枯枝、落果及其它碎屑释放碳素量为29.13 kg·hm-2a-1,占总释放量的18.97%.     

江西省森林土壤碳氮磷含量及其化学计量比特征分析

本试验探究了江西省森林土壤C、N、P含量及其化学计量特征,为今后森林的高效培育及土壤养分的精准管理提供理论依据.在江西省7个市随机选取56个样地,分为0～10、10～20、20～30、30～50、50～100 cm 5个土层并分别取土,测量各个土层的C、N、P含量并分析其化学计量比特征.研究发现,随着土层的加深,土壤C、N的含量逐渐减少,其主要集中分布在0～20 cm土层,分别占0～100 cm土层的55.05％,50.35％.在0～100 cm土层中,C:N、N:P和C:P的值随土层加深呈现下降的趋势,每个地区的C:N、N:P和C:P分别为60.91、21.53和258.87;土壤C、N、P含量总体上都表现为:赣北>赣东>赣南>赣中.综上,江西省森林土壤C、N、P含量显著低于全国平均水平,应适当添加C、N、P肥来提高森林土壤的肥力.     

间伐对杉木凋落物分解中生态化学计量的影响

以福建杉木人工林为研究对象,采用不同间伐强度(23％、32％、不间伐),研究间伐后不同密度样地内凋落物分解过程中的C、N、P含量及其化学计量比特征的影响.结果表明:(1)各处理叶和枝的C、N、P含量在整个分解过程中均以下降-上升的波动下降;凋落物分解1a后,3种处理叶和枝的N、P含量以D2(弱度间伐)处理最低,叶C含量...     

不同林龄马尾松人工林土壤碳氮磷生态化学计量特征

[目的]研究了马尾松从幼龄林至成熟林生长序列中的土壤有机C、全N、全P含量及其生态化学计量特征,以丰富该区域马尾松生态系统生态化学计量学领域的基础研究。[方法]以广西凭祥4个林龄(6、16、23、35 a)马尾松人工林为研究对象,每个林龄选取3块林分,每个林分内设置一个400 m2的调查样地,按照0 20、20 40、4060 cm三层土层取样,采用不同林分土壤化学计量的对比实验测定土壤CNP,采用单因素方差分析的LSD法进行显著性检验。[结果]表明:4个林龄马尾松人工林0 20 cm土壤有机C、全N、全P含量分别为5.73 15.56、0.691.23、0.17 0.23 g·kg-1,是20 40 cm土层的1.51、1.31、1.06倍,40 60 cm土层的1.97、1.58、1.06倍。土壤有机C含量、全N含量均随林龄的递增先降低后增加,随土层加深持续降低;土壤全P含量在林龄和土层间均无显著性变化;林龄对土壤C∶N、N∶P有极显著的影响(P=0.001,P=0.000),土层对土壤C∶P、N∶P有显著性影响(P=0.000,P=0.014)。[结论]土壤有机C、全N含量从成熟林阶段开始回升;N在不同林龄间和不同土层间的变化是土壤N∶P变化的主要原因;土壤C∶N、C∶P主要受有机C的影响。     

杉木第3代种子园土壤CNP化学计量特征

以福建省沙县官庄国有林场杉木第3代种子园为研究对象,在区分高中低产区的基础上,分析了各产量小区中CNP化学计量特征。结果显示,CNP元素的含量随着产量减少而减少,在高产小区表现为最大。CN比值和CP比值只在0～20cm土壤层中表现为高产显著大于中产或低产,其他化学计量比值在20～40 cm和40～60 cm土层中没有发现显著差异。CP比值的范围明显大于CN比值和NP比值。相对高的CP和NP比值说明杉木种子园土壤可能缺乏P元素。     

中国沙棘早衰人工林不同构件碳氮磷生态化学计量特征

萌蘖更新是树木应对恶劣环境或干扰后恢复的主要方式之一,为了解中国沙棘人工林早衰过程中各构件营养元素分配格局,探讨萌蘖更新子株与早衰母株之间营养元素的相对积累速率,对具有早衰特征的15 a林分不同构件碳(C)、氮(N)、磷(P)的化学计量特征进行分析。结果表明,1)各构件C,N,P含量分别为255.07～563.68,7.34～24.68,0.23～0.68 mg/g; C∶N,C∶P,N∶P比值为19.63～39.86,648.31～1 188.26,26.88～45.47,在构件之间存在差异。2)母株叶片、水平根、垂直根C的积累速率小于N或P,子株树干C的积累速率大于N和P,水平根N的积累速率大于P。3)在C,N,P含量综合变化过程中,子株树干、子株叶片和垂直根贡献最大,母株叶片和水平根贡献最小。由此可见,中国沙棘C,N,P的积累能力及其化学计量比在构件之间存在差异,子株相对于母株、垂直根相对于水平根的作用更大,母株和水平根碳积累能力及其C与N,C与P比例偏低是早衰人工林的主要营养学特征,即“碳限制”或“碳饥饿”是导致人工林早衰的主要营养学原因。     

间伐对杉木人工林不同组分碳、氮、磷含量及其生态化学计量关系的影响

目的 研究间伐后杉木人工林碳（C）、氮（N）、磷（P）生态化学计量关系变化,为杉木人工林养分循环研究提供参考。 方法 在浙江开化县林场17年生杉木人工纯林内,建立9块20 m×20 m的固定样地,测定分析了未间伐、中度间伐（20%间伐强度）和强度间伐（37%间伐强度）处理地表凋落物、林下植被、杉木细根和土壤C、N、P含量及其计量关系。 结果 间伐2 a后,强度间伐处理地表凋落物和杉木细根生物量显著降低,林下植被生物量显著增加。强度间伐处理下地表凋落物总氮（TN）含量显著降低,林下植被总氮（TN）含量则显著增加,土壤有机碳（SOC）和总氮（TN）含量也显著增加,杉木细根C、N、P含量在未间伐、中度间伐和强度间伐之间无显著差异。地表凋落物C/N和C/P随着间伐强度增加而增大;林下植被C/N随着间伐强度增加而减小,N/P比随着间伐强度增加而增大;杉木细根和土壤C/N、C/P和N/P在不同间伐处理之间差异不显著。土壤与林下植被C、N、P含量及其比值具有显著相关性。 结论 间伐后短期内杉木人工林地表凋落物、林下植被和土壤C、N含量受间伐强度显著影响,间伐改变了地表凋落物和林下植被C、N、P生态化学计量关系,但对杉木细根和土壤C、N、P生态化学计量关系无显著影响。     

林下植被去除对杉木人工林土壤酶活性及其化学计量比的影响

目的 通过对比杉木人工林林下植被去除与保留的土壤理化性质和酶活性特征,探讨林下植被管理对杉木人工林土壤质量的影响。 方法 以亚热带杉木人工林为研究对象,采用配对试验设计,对8块样地进行林下植被保留（UP）和林下植被去除（UR）2种处理,测定土壤的理化性质和5种水解酶活性,计算土壤养分-酶化学计量比,并进一步分析土壤理化性质与酶活性及其化学计量比的相关性。 结果 林下植被去除显著降低土壤腐殖质层、0～5 cm、5～10 cm土层的含水量（SWC）、有机碳（SOC）、总氮（TN）、总磷（TP）、铵态氮（NH4+-N）和硝态氮（NO3−-N）养分含量,也抑制了0～5、5～10 cm土层的半纤维素酶（CB）和亮氨酸基肽酶（LAP）活性,林下植被去除与保留均对酸性磷酸酶（AP）活性影响不显著。5种土壤水解酶活性以及化学计量比与SWC、SOC、TN、TP、有效氮和养分化学计量比均呈显著或极显著相关,且土壤的C、N、P水解酶活性之间呈极显著正相关,ln(BG+CB)/ln(NAG+LAP)、ln(BG+CB)/ln(AP)和ln (NAG+LAP)/ln(AP)分别与土壤C/N、C/P和N/P呈极显著正相关。 结论 林下植被去除降低了土壤水分、全量养分、有效养分含量和酶活性（CB、LAP）,且土壤水分、养分及其化学计量比与酶活性及其化学计量比的关系极为密切,这些指标可能是影响土壤酶活性及其化学计量比的重要因子。     

丛枝菌根真菌和不同形态氮对杉木幼苗根际土壤氮磷养分含量及其相关酶化学计量比的影响

目的 探究丛枝菌根真菌(AMF)和不同形态氮(NH4+-N、NO3−-N)对杉木根际土壤氮(N)与磷(P)养分含量、相关酶活性及其化学计量比的影响,为杉木人工林的可持续经营管理提供理论依据与数据支持。 方法 本研究以1年生杉木幼苗为研究对象,采用盆栽实验,研究杉木幼苗在接种摩西球囊霉(G. mosseae, Gm)和添加不同形态N(NH4+-N、NO3−-N)后根际土壤N、P养分含量及其相关酶活性与化学计量比的变化。 结果 (1)AMF接种提高了土壤有效P含量,降低了土壤中硝态氮、铵态氮、可溶性有机氮以及全P含量,与NH4+-N处理相比,NO3−-N处理下AMF对土壤N、P养分的调节作用更显著(p<0.05);(2) AMF和不同形态N添加提高了土壤中酸性磷酸酶(AP)、脲酶(URE)、N-乙酰-β-D葡萄糖苷酶(NAG)活性,其中,NH4+-N处理下AMF更有利于提高URE活性,NO3−-N处理下AMF更有利于提高NAG活性。(3)接种AMF降低了土壤URE:AP、PRO:AP以及NAG:AP的比值(p<0.05),且在NO3−-N处理下土壤URE:AP、PRO:AP的化学计量比的下降幅度高于NH4+-N处理。 结论 AMF接种通过提高土壤中氮磷相关转化酶的活性,降低氮磷转化酶的化学计量比来提高杉木土壤P有效性,促进土壤中有效N、P向植物体内的转移,维持土壤N、P平衡,且NO3−-N处理下AMF对土壤N、P平衡的调节效果强于NH4+-N处理。     

杉木混交林的土壤生态化学计量及其林分结构影响因子研究

杉木Cunninghamia lanceolata纯林的长期经营容易出现土壤退化、地力减弱、生物多样性下降等一系列生态问题.营造杉木阔叶混交林是平衡森林经营经济效益与生态效益的有益尝试.研究采用单因素方差分析、非参数Spearman相关分析等统计方法,分析了粤西杉木阔叶混交林地土壤的理化特性,探讨林地土壤碳、氮、磷等养...     

不同龄组兴安落叶松林土壤养分及其化学计量特征

以内蒙古大兴安岭不同龄组兴安落叶松林为研究对象,分析土壤养分含量及化学计量特征的动态变化。结果表明:1)土壤有机碳(SOC)与土壤总氮(TN)、碳磷比(C∶P)、氮磷比(N∶P)具有极显著正相关关系;土壤TN与C∶P,N∶P呈极显著正相关关系;土壤铵态氮(NH~+_4-N)与土壤硝态氮(NO~-_3-N),C∶P,N∶P呈极显著正相关;土壤C∶N与C∶P呈显著正相关;土壤C∶P与N∶P呈极显著相关。2)随林龄的不断增加,土壤SOC,TN含量及C∶N,C∶P,N∶P表现出先升高而后降低的趋势,近熟林达到最高;土壤总磷(TP)含量呈先降低后升高的趋势,中龄林最低;土壤铵态氮与土壤硝态氮的含量无显著变化规律;而土壤养分含量逐渐降低。3)土壤容重随林龄的增加表现出降低的变化趋势,各龄组土壤容重之间差异均不显著。土壤TP与土壤容重无显著相关关系,土壤SOC,TN与土壤容重具有显著相关性。     

马尾松林下植被和凋落物的碳氮磷化学计量特征

为探明桂南地区马尾松人工林生态系统中碳(C)、氮(N)、磷(P)元素在林下植被和凋落物中的分配格局及化学计量特征,分析林龄和器官对其影响,以广西国有派阳山林场5、13、23、30、40、60年生马尾松人工林为研究对象,通过野外采集不同林龄马尾松林下植被层和凋落物层样品,对其各组分C、N、P化学计量特征进行研究。灌木层C、N、P含量分别为436.13、6.87、0.55 g·kg^-1,草本层分别为421.64、6.09、0.59 g·kg^-1,凋落物层分别为406.81、6.23、0.75 g·kg^-1。C、N含量在灌木层中各林龄均表现为叶>枝>根,在草本层中各林龄均表现为地上部分>地下部分;凋落物未分解层C含量在各林龄均显著高于半分解层(P<0.05)。整体而言,桂南地区马尾松人工林林下植被层C、N、P含量偏低,凋落物层则表现出C、N含量低、P含量高的格局。灌木层和草本层叶的N/P平均值均小于14,表明该区域林下植被均受N限制,可在森林抚育措施中追施N肥,同时也可引入固N植物来提高土壤肥力。     

杉木林下套种阔叶树对土壤生态酶活性及其化学计量比的影响

目的 研究杉木林下套种阔叶树的土壤生态酶活性及其化学计量比,评估该林分土壤养分和肥力状况。 方法 在福建省三明市格氏栲自然保护区杉木林试验示范区设置3种处理,分别是杉木成熟林套种阔叶树、杉木幼林套种阔叶树,以及不套种阔叶树的杉木纯林 (对照),测定其表层 (0~10 cm) 土壤的理化性质、土壤微生物生物量碳氮磷含量及土壤酶活性,并计算酶化学计量比。 结果 杉木林下套种阔叶树后,尤其是杉木成熟林套种阔叶树,土壤全碳 (TC)、全氮 (TN)、微生物生物量碳 (MBC) 含量增加。套种处理之后,土壤β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶 (NAG) 和酸性磷酸酶 (AP) 酶活性显著升高,β-葡萄糖苷酶 (βG) 酶活性显著降低;βG: AP和NAG: AP的平均值分别为0.006 4和0.011 3,远低于全球平均水平,表明该区域土壤微生物受磷限制,AP酶和NAG酶的活性提高,使得βG: AP和βG: NAG值在套种处理之后显著降低。冗余分析表明土壤C: N和MBC: MBN分别解释土壤酶活性和生态酶化学计量比变异的92.3%和4.4%。 结论 杉木套种阔叶树有助于土壤养分积累,改良土壤性状。     

大兴安岭不同退化阶段土壤和植物C、N、P浓度及其化学计量特征

在大兴安岭加格达奇地区,选择处于不同退化阶段的蒙古栎林、灌丛、灌草丛和草丛,进行土壤和植物叶片C、N、P浓度及其化学计量比分析。结果表明,土壤全N、全P浓度随植被退化逐渐下降,而土壤全C浓度在灌丛达到最高。随着植被退化,各退化阶段植物群落的叶片C、N、P浓度逐渐降低,而N/P比值则逐渐增加。蒙古栎林、灌丛、灌草丛和草丛植物群落的叶片N/P比值分别为：7.35、8.04、9.36和13.61,均小于14。各退化阶段9个共有物种的叶片N/P比值,在蒙古栎林和灌丛群落中均小于14;在灌草丛群落中小于14的共有物种8个,在14～16之间的共有物种1个;在草丛群落中小于14的共有物种7个,大于16的共有物种2个。根据以往对N/P临界值的确定,可以认为该区各退化阶段的植物生长主要受N素的限制。     

中国不同生活型植物细根碳氮磷化学计量特征及其影响因子

为了探讨中国不同生活型植物细根碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其生态化学计量比对外界生活环境因子的响应趋势,通过收集已发表且可以获取的有关中国植物细根研究的100余篇文献,从中提取出细根C、N、P及其比值等相关数据,总结分析了不同生活型植物细根化学计量特征与年均降水量、年均温的关系.结果表明:(1)中国陆地不同生活型...