滇中地区主要灌丛碳氮磷生态化学计量特征

为了解滇中地区主要灌丛生态系统中碳(C)、氮(N)、磷(P)元素的分配方式及其主要非生物影响因素,采用样地调查法,研究滇中地区23个样地灌丛植物C、N和P元素的分布特征及其与环境因子的相关性.结果表明:灌木层叶片C、N、P含量明显高于其它部位,草本层地上部分元素含量高于地下部分,P多集中于地上部分.C元素在土壤表层含量...     

模拟氮沉降对季风常绿阔叶林凋落物碳氮组分的影响

【目的】探究季风常绿阔叶林凋落物对氮沉降增加的响应规律。【方法】设置4个氮添加水平:对照、低氮、中氮和高氮,其年添加氮量分别为0、35、70和105 kg·hm~(–2),分干、湿季收集凋落物样品,并进行碳、氮组分含量分析。【结果】随氮添加量的上升,凋落物总有机碳(TOC)和水溶性有机碳(WSOC)含量显著增加,且WSOC/TOC质量比具有上升趋势。氮添加未显著改变酸不溶组分碳(AIFC)含量以及AIFC/TOC质量比,但与对照比较均具有下降趋势。不同的氮添加处理均未显著改变凋落物总氮(TN)、水溶性氮(WSN)和酸不溶组分氮(AIFN)含量,以及WSN和AIFN占TN的比例。短期氮添加对凋落物C/N质量比和AIFC/AIFN质量比无显著影响,但显著增加干季的WSOC/WSN质量比。【结论】氮沉降促进了季风常绿阔叶林凋落物中可溶性有机碳的积累,这可能有利于可溶性有机物转入土壤中,从而影响生态系统中的养分循环。     

模拟氮沉降对华北地区绣线菊灌丛凋落物养分输入量的影响

中国是全球高氮沉降区之一,氮沉降对陆地生态系统造成了严重影响.我国北方灌丛通常为氮限制生态系统,易受环境变化的影响.为了研究氮沉降增加对灌丛生态系统凋落物养分输入量的影响,对北京东灵山绣线菊灌丛进行了模拟氮沉降试验,设置4个氮处理水平,分别为对照(0N0)、低氮(20N1)、中氮(50N2)、高氮(100N3)kgN/hm2·a.结果表明:模拟氮沉降5年后,4个不同氮沉降水平绣线菊灌丛的年凋落量分别为162.93、205.81、190.96和189.65g/m2·a,表明氮沉降对凋落物量具有促进作用;氮沉降提高了凋落叶和凋落花果的N含量,降低了凋落花果的Ca含量,对凋落物各组分其他元素含量均未产生显著影响;不同氮沉降水平在一定程度上增加了绣线菊灌丛凋落物的养分输入量.     

马尾松叶片-凋落物-土壤的碳氮磷化学计量特征

以赣南马尾松天然林为研究对象,采用空间代替时间的方法,通过典型样地调查和样品测定,分析不同林龄马尾松林叶片、凋落物和土壤的C、N、P含量及化学计量特征。结果表明:(1)各龄组的C、N、P含量均表现为土壤<凋落物<叶片,且三者之间均呈现显著性差异(P<0.05),叶片C、N、P含量均在近熟林达最大值;土壤C含量为成熟林最大,而N、P含量则近熟林最大;凋落物的C含量则成熟林最小,N、P含量为近熟林最小。(2)不同龄组之间,C含量在叶片、凋落物、土壤中均有显著差异(P<0.05),N、P含量及C∶N、N∶P在土壤中有显著差异(P<0.05),C∶N和C∶P在凋落物中有显著差异(P<0.05)。(3) C、N、P含量及其化学计量比在叶片、凋落物、土壤各自的相关性优于两两之间,而两两间的相关性主要体现在叶片P与凋落物N、叶片P与土壤P、叶片N∶P与凋落物N∶P。土壤有机质的矿化作用偏慢,林木的生长、凋落物分解均受到N元素的限制,P元素的有效性偏低;叶片、凋落物、土壤的主要化学计量指标之间具有明显的耦合性,P元素相比C、N元素在叶片、凋落物、土壤三者之间的相关性更为明显。     

氮沉降对草原凋落物分解的影响

大气氮沉降增加是全球变化的重要现象之一,草原生态系统对氮沉降增加的响应成为草地生态学的研究热点之一。凋落物分解是草原生态系统养分循环和能量流动的主要途径,氮沉降增加引起草原植物群落结构变化,导致凋落物质量、土壤肥力、土壤微生物和土壤动物的变化,最终影响凋落物的分解。本文综述了氮沉降对草原凋落物结构、化学组成和分解环境的影响等方面的国内外最新研究进展,讨论了需进一步加强研究的内容,以期为进一步拓展该领域研究的广度和深度、为全面分析和评估全球变化对草原生态系统的影响提供参考。     

米槠叶凋落物分解及养分释放对模拟N沉降的响应

通过原位分解研究三明格氏栲保护区内米槠叶凋落物的分解及其对模拟N沉降的响应。结果表明:高氮(HN)、中氮(MN)、低氮(LN)和对照(CK)4种处理的米槠叶凋落物的分解都呈先快后慢的变化趋势,分解速率为CKMNLNHN,添加N对米槠叶凋落物的分解起到了抑制作用。在监测期(720 d)内,MN处理(10 g·m-2·a-1)对分解速率影响较小,N含量太高(15 g·m-2·a-1),负作用增强,高于10 g·m-2·a-1的N沉降会显著抑制木质素的分解释放(P0.05)。对纤维素分解的抑制作用仅在部分时间里部分的N沉降量作用显著(P0.05)。分解360 d后,添加N即在一定程度上影响了全C和全N的分解释放,且添加15 g·m-2·a-1N时,负面影响更明显。全P均呈淋溶—富集—释放模式变化,270-720 d,添加N显著抑制全P的分解释放(P0.05)。K的分解释放规律与全C的较相似,均随时间的延长逐渐减少,且在第360天的分解速率明显快于第720天,添加N特别是LN处理(5 g·m-2·a-1)在0-540 d会显著提高K的残留(P0.05)。这可能是N沉降使中亚热带常绿阔叶林土壤—凋落物系统内可得性N增加,改变了原有的养分平衡,抑制了微生物的活动,从而降低了分解酶的活性而影响米槠叶凋落物的分解。     

阔叶红松林林隙对凋落物碳和氮的影响

为了解林隙大小及林隙内位置对凋落物组成的影响,在伊春市带岭区东北林业大学凉水国家级自然保护区原始阔叶红松林内,选取3个大小不同的林隙作为试验样地,并以郁闭林分为对照。在每个林隙的中心点、通过中心点的南北一东西方向到扩展林隙边缘的中点以及对应的郁闭林分取样,将2012年6—10月在采样点收集的凋落物及时带回室内,经风干、粉碎后测定其碳、氮含量,分析林隙大小、林隙内位置及采样时间对凋落物碳、氮的影响。结果表明：采样时间对凋落物碳、氮均有显著的影响,凋落物碳、氮含量分别在8月达到谷值和峰值;林隙大小及不同位置对凋落物碳、氮影响均不显著,凋落物氮含量表现出中林隙〉大林隙〉小林隙的趋势,凋落物碳含量在郁闭林分0点最高;凋落物氮含量在郁闭林分0点最低。     

滇中高原云南松林枯落物凋落动态及化学计量特征研究

探究滇中高原磨盘山云南松天然林枯落物凋落动态及各组分化学计量特征,为云南松林地的经营管理以及森林生态系统养分再分配提供理论依据。以磨盘山云南松林为对象,采用野外枯落物收集器法对云南松林枯落物凋落动态进行研究,并通过室内试验对云南松林枯落物化学计量特征进行了分析。结果表明:1）云南松枯落物凋落动态存在明显的月变化,月凋落量变化曲线呈双峰型,凋落量最大值出现在5月,最小值出现在9月,叶的凋落动态与总枯落物凋落动态基本一致,而花、果枯落物具有明显的季节性;2）云南松枯落物各组分之间TC、TN、TP含量及C/N、C/P、N/P均存在显著差异（P<0.05）,各组分的平均TC、TN、TP含量变动范围分别为433.37~473.74、3.1~6.77、1.26~1.76 g·kg^-1,云南松枯落物的平均C/N值高于全球枯落物平均值,而C/P和N/P值则低于全球枯落物;3）云南松林枯落物年凋落总量为12 472.36 kg·hm^-2,叶凋落量占比最大,占到年凋落总量的58.25%;云南松枯落物TC、TN、TP年归还量分别为5 672.40、66.24、17.52 kg·hm^-2,叶枯落物的养分年归还量均显著（P<0.05）高于其他各组分。     

模拟氮沉降对杉木人工林凋落物氮素含量及归还量的影响

以亚热带杉木人工林为研究对象,开展4种水平的模拟氮沉降处理,分别为N0(对照)、N1(60kg/hm2.aN)、N2(120kg/hm2.a N)、N3(240kg/hm2.a N),每处理重复3次。通过对凋落物进行为期2年的监测后发现,氮沉降使落叶中的氮含量显著增加;凋落物其它组分中的氮含量对氮沉降的响应不敏感,处理之间没有显著差异。与对照(N0)相比,N2和N3处理分别使凋落物氮归还量增加10.9%和32.6%,而N1处理对氮归还量的影响不显著。氮素归还量还表现出一定的季节变化动态,虽各处理之间不尽相同,但总的来说,在2月份和5月份出现两个比较明显的峰值。     

氮沉降对城市森林凋落物养分元素含量及其耦合性的影响

目前,氮沉降增加呈现全球化趋势,影响森林生态系统生物地球化学循环过程,已成为生态和环境研究的热点内容之一。为探讨氮沉降增加对城市森林凋落物养分含量的影响,进一步认识城市森林养分循环过程,为区域城市化进程的生态风险评估提供科学依据,本研究以安徽省合肥市蜀山国家森林公园凋落物为研究对象,在连续3年模拟氮沉降实验后（氮添加设置3种水平,分别为对照组：0 kg·hm^-2·a^-1、CK;低氮：50 kg·hm^-2·a^-1、LN;高氮：100 kg·hm^-2·a^-1、HN）,研究氮沉降对城市森林凋落物（枝叶果碎）养分元素含量及其耦合性的影响。结果表明：（1）不同施氮水平下,凋落果内CK与HN中C元素含量,凋落叶中CK与LN、碎中LN与HN两组中N元素含量差异显著（P＜0.05）。（2）凋落物不同组分间,N沉降显著影响Ca元素含量（P＜0.05）,对C元素含量无显著影响;凋落枝组分间K含量差异显著（P＜0.05）,凋落叶与其他各组间N含量差异显著（P＜0.05）,凋落果与其他各组间P含量差异显著（P＜0.05）;凋落叶与凋落果间Mg元素差异显著。（3）N沉降对各组分间的C/N、C/P、N/P等生态化学计量比无显著性影响,但对凋落叶、凋落果中C/N值有显著抑制作用（P＜0.05）。（4）N沉降显著影响C、N间相关性及Ca、Mg间相关性,且均表现为LN显著增强相关性,HN显著抑制相关性;N沉降显著增强了P、K间的相关性,而显著降低了K与Ca、Mg的相关性。（5）N沉降对C/N与N/P、C/P与N/P间的耦合性有显著影响,且均表现为LN显著增强生态化学计量比间的耦合性,HN显著降低二者耦合性。研究结果为城市森林凋落物养分循环过程对N 沉降的响应提供了理论依据。     

滇中高原华山松林凋落叶枝分解特征对氮的响应

【目的】研究施氮对滇中高原华山松林凋落叶、枝分解特征的影响,为预测未来高海拔区域森林凋落物分解对持续氮增加的响应与适应提供理论依据。【方法】2019年1月-2020年1月,采用尼龙网袋法,以滇中高原华山松林为对象,开展施氮处理下凋落叶、枝原位分解试验,设置对照(N 0 g/(m²·a),CK)、低氮(N 10 g/(m²·a),LN)、中氮(N 20 g/(m²·a),MN)和高氮(N 25 g/(m²·a),HN) 4种处理,分析不同处理华山松林凋落叶、枝质量残留率及木质素和纤维素残留率,在此基础上探讨了华山松林凋落叶、枝质量残留率与木质素、纤维素残留率的关系。【结果】(1)随着分解时间的延长,各处理华山松林凋落叶、枝质量残留率均呈下降趋势。分解1年后,凋落叶质量残留率低于凋落枝,可知凋落叶分解速率快于凋落枝;与CK相比,LN、MN处理凋落叶、枝质量残留率均明显降低,而HN处理则明显提高。(2)与CK的凋落叶分解50%和95%所需的时间(1.764和7.623年)相比,LN处理分别减少了0.018和0.077年,MN处理分别减少了0.009和0.039年,而HN处理分别增加了0.336和1.455年;与CK的凋落枝分解50%和95%所需的时间（4.030和17.417年）相比,LN处理分别减少了0.179和0.774年,MN处理分别减少了0.092和0.396年,而HN处理分别增加了0.171和0.739年。(3)随着分解时间的延长,各处理凋落叶、枝木质素残留率均先降低后升高,纤维素残留率总体呈下降趋势。分解1年时,与CK相比,LN、MN处理促进了木质素和纤维素的分解,而HN处理则抑制其分解。相关性分析结果表明,华山松林凋落叶、枝质量残留率均与其纤维素残留率之间呈极显著正相关关系。【结论】施氮对华山松林凋落叶、枝的分解有不同程度影响,影响大小与木质素和纤维素分解对施氮的响应有关。     

氮沉降和干旱对阔叶红松林凋落物分解的影响

氮沉降和降水减少耦合作用对我国北温带森林凋落物分解的影响还知之甚少,通过常规的凋落物分解袋法进行了对照(CK)、施氮(N, 50 kg/(hm·a))、降雨减少(RP,-30%)和降雨减少加施氮(RP+N)4个处理对长白山阔叶红松林主要树种叶凋落物分解和碳、氮元素动态影响的研究。结果表明:凋落物分解95%需要6.025～15.167年,椴树的分解速率最快,其次是蒙古栎,红松最慢,三者混合后分解率介于期间。分解系数结果显示:施氮能在一定程度上促进紫椴叶凋落物的分解, 施氮对红松凋落物和混合凋落物分解则表现出抑制作用, 降雨减少对分解表现为明显的抑制作用,干旱情况下施氮后4种凋落物的分解系数介乎氮沉降和降雨减少两者之间,说明氮沉降和降雨减少存在交互作用。总体看来,氮沉降对凋落物分解和氮元素含量有一定的影响,并且与分解阶段和凋落物种类有关,降水减少对凋落物分解和碳氮元素比值具有显著的抑制作用。      

枯落物对辽东栎种子萌发及生长的影响

【目的】阐明枯落物对辽东栎种子萌发及幼苗生长的影响,为辽东栎林天然更新障碍研究及可持续经营提供依据。【方法】在陕西延安黄龙山林区,选择林相良好的辽东栎中龄林采集成熟种子,设置在种子上覆盖0(CK),1,2,3cm枯落物及在种子下铺垫1,2,3cm枯落物共7个处理,分析枯落物厚度及铺盖方式对辽东栎种子萌发和幼苗早期生长的影响;采集辽东栎纯林、油松纯林及辽东栎与油松混交林枯落物,用其水浸液处理辽东栎种子,以蒸馏水处理为对照,分析不同枯落物水浸液对辽东栎种子萌发和幼苗早期生长的影响。【结果】枯落物厚度及铺盖方式对辽东栎种子起始萌发时间有显著影响,枯落物厚度为0cm时萌发最早,在种子下铺垫枯落物时种子的起始萌发时间较种子上覆盖枯落物处理急剧延长。与CK相比,种子上覆盖枯落物的厚度对种子的萌发率和发芽势无显著影响,萌苗的根长、茎长及生物量也无显著差异。而在种子下铺垫枯落物时,枯落物厚度对种子萌发影响显著,种子的最终萌发率和发芽势均显著降低,枯落物厚度为1,2,3cm时,萌发率分别为41.8%,37.3%和34.0%,萌苗的根长、茎长及生物量亦显著减小,且枯落物厚度越大萌发率和生物量越小;辽东栎种子的萌发抑制率亦大幅增加,且枯落物厚度越大抑制越明显。在不同枯落物水浸液处理下,辽东栎种子的最终萌发率、发芽势、根长、茎长与对照相比均无显著差异。【结论】枯落物主要通过阻碍种子与地面的接触而影响辽东栎的早期更新,合理清理林下枯落物能有效促进辽东栎林的天然更新。     

模拟氮沉降对木荷和卷荚相思种子萌发的影响

【目的】研究氮沉降对2种林木种子萌发的影响,为南方森林的经营管理提供参考。【方法】以木荷和卷荚相思种子为试验材料,采用室内试验,选择2,6和12 g/L硝态氮（KNO₃）、铵态氮（(NH₄)₂SO₄）、混合氮（NH₄NO₃）进行氮沉降模拟试验,以蒸馏水为对照（CK）,测定各处理木荷和卷荚相思种子的发芽率、相对发芽率、发芽指数、活力指数和发芽抑制率,在此基础上采用主成分分析综合评价不同处理对种子萌发的影响。【结果】随着KNO₃、 (NH₄)₂SO₄、NH₄NO₃ 质量浓度的升高,木荷和卷荚相思种子的发芽率、相对发芽率、发芽指数和活力指数均呈下降趋势,而发芽抑制率逐渐提高。由上述5种发芽指标可知,同一氮源下,其不同质量浓度对木荷和卷荚相思种子萌发的促进作用均表现为2 g/L>6 g/L>12 g/L;同一质量浓度下,3种氮源中以(NH₄)₂SO₄对木荷和卷荚相思种子萌发的促进作用最佳。主成分分析结果显示,木荷和卷荚相思均以主成分1能够反映原始变量80%以上的信息,因此选择主成分1对不同处理进行综合排名,结果在木荷和卷荚相思种子各处理中综合排名第1的均为2 g/L (NH₄)₂SO₄处理。【结论】当质量浓度为2~12 g/L 时,3种氮源对木荷和卷荚相思种子萌发的影响有差异,但最适宜的处理均为2 g/L (NH₄)₂SO₄。     

藏东南色季拉山不同海拔川滇高山栎叶解剖结构及环境适应性

为探索藏东南色季拉山川滇高山栎叶片解剖结构在海拔梯度上的变化趋势和环境适应性,以藏东南色季拉山11个不同海拔梯度的川滇高山栎叶片为试验材料,采用石蜡切片技术探究川滇高山栎叶片对高寒环境的适应性。结果表明：川滇高山栎叶片为异面叶,上表皮有明显的角质层,下表皮有表皮毛,栅栏组织细胞2～3层;随着海拔的升高,叶片上下表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、叶片厚度呈现增大趋势,而组织结构紧密度、主脉突起度和组织结构疏松度呈现下降趋势;可塑性指数分析表明,川滇高山栎在解剖结构上表现出较小的可塑性,对外界环境的适应能力较弱;相关性分析结果表明,除海绵组织厚度与栅栏组织厚度、组织结构疏松度与组织结构紧密度之间差异不显著以外,其余各指标之间均呈显著相关性。     

模拟氮沉降条件下木荷幼苗光合特性、生物量与C、N、P分配格局

设置模拟氮沉降的控制试验,以NH4NO3作为外加氮源,设计CK(0kg N hm-2·a-1)、LN(50 kg N hm-2·a-1)、MN(100 kg N hm-2·a-1)、HN(150 kg N hm-2· a-1)4个处理,历时9个月,测定木荷(Schima superba)幼苗的光合特性、生物量和C、N、P含量及其分配格局对氮沉降的响应.结果表明:(1)木荷幼苗的最大净光合速率和光饱和点随着氮处理水平增加呈先增加后减小的特点,在中氮处理下极显著增加(P＜0.01).氮处理降低了幼苗的光补偿点和暗呼吸速率,光补偿点在低氮处理下显著降低(P＜0.05),暗呼吸速率在低中氮处理下极显著降低(P＜0.01),高氮处理下显著降低(P＜0.05).未见氮处理对表观量子效率产生显著影响.(2)氮处理促进了木荷的全株生物量以及各部分生物量的增长.随着氮处理水平的增加,叶重比呈升高的趋势,而根重比和根冠比呈降低的趋势,在高氮处理下叶重比的增加和根重比、根冠比的降低都达到了显著水平(P＜0.05).(3)氮沉降促进各器官N含量的增加,在高氮处理下根和茎中N含量极显著增加(P＜0.01),叶中N含量显著增加(P＜0.05).而各器官C含量随着氮沉降程度的增加呈先增加后降低的趋势,在中氮处理下根和茎中C含量极显著增加(P＜0.01),叶中C含量显著增加(P＜0.05).但各器官P含量变化趋势各不相同,随着氮的增加,根中P含量是呈先增加后降低的趋势,而茎和叶中P含量是呈降低的趋势.氮沉降一定程度上降低了木荷各器官的C/N比值而增加了N/P比值.     

氮添加对大果木姜子凋落叶分解及养分释放的影响

  目的  研究不同施氮水平对大果木姜子Cinnamomum migao凋落叶养分分解的影响。  方法  于2017年1月,以药用植物大果木姜子人工林凋落叶为研究对象,将凋落叶清洗风干后装入分解袋中,每袋10.00 g。试验期间放置在不同施氮处理[对照(ck,0 g·m?2·a?1)、N₁(5 g·m?2·a?1)、N₂(15 g·m?2·a?1)、N₃(30 g·m?2·a?1)]样地中,每处理3个重复,分别于试验的3、5、7、9、11月采集凋落叶样品,测定凋落叶质量及养分质量分数的变化,分析氮沉降对大果木姜子凋落叶养分释放动态影响。  结果  凋落叶分解试验结束时,各施氮组凋落叶质量损失率整体小于ck,凋落叶残留率整体大于ck,且N₂与ck差异不显著,N₂、N₃差异显著(P＜0.05),ck、N₁、N₂、N₃凋落叶分解95%时所需的时间分别为2.973、3.626、3.285、3.671 a;各处理凋落叶碳质量分数总体均呈下降趋势,全氮质量分数整体上均呈先增加后降低的趋势,全磷与全钾质量分数变化趋势相似,为分解初期下降,之后整体上升,最后趋于平稳;各处理凋落叶碳、全磷、全钾残留率总体呈降低趋势,全氮残留率整体上呈先上升后下降趋势。其中分解各时段各施氮处理碳残留率均显著高于ck (P＜0.05);随着时间推移,ck处理氮的残留率呈先上升后下降趋势,各施氮处理的氮残留率整体上呈先上升后下降趋势;整个分解过程中各施氮组碳氮比均小于ck,且分解前期与ck表现出显著差异(P＜0.05)。  结论  添加氮不利于大果木姜子凋落叶的分解及养分的释放,且施氮越多抑制分解作用更显著。图4表1参33     

外源性氮和磷对火力楠凋落叶分解的影响

【目的】研究外源性氮和磷对火力楠Michelia macclurei凋落叶分解速率以及分解过程中N、P、K含量变化的影响,为科学合理经营火力楠人工林提供科学依据。【方法】在广东云勇林场的火力楠林地上建立4块5 m×5 m的小样地,将凋落叶放入尼龙网袋,并分别喷施N、P或N+P,每隔3个月取样测定凋落叶分解速率和N、P、K含量的变化。【结果】施N、P及N+P后凋落叶的分解速率有不同程度的加快,分解24个月后,对照及施N、P和N+P的凋落叶分别分解了52%、66%、78%和73%;对照及施N、P和N+P的凋落叶N含量分别增加了23%、33%、23%和31%,火力楠林地各处理的凋落叶N含量显著大于凋落叶的初始N含量,其中施N和N+P的凋落叶N含量显著大于对照;对照及施N、P和N+P的凋落叶P含量分别增加了7%、18%、59%和46%,且显著大于初始P含量,其中施P和N+P的凋落叶P含量显著大于对照。各处理的凋落叶K含量变化无规律,施N和N+P的凋落叶K含量显著小于对照,而施P的显著大于对照。对照的凋落叶N和K残留量显著大于其他处理,而施N处理的凋落叶P残留量显著小于对照。【结论】施N、P及N+P均可促进火力楠凋落叶的分解,其中施用P肥效果最佳,建议在火力楠林地可适当施用P肥,促进火力楠林的养分循环。