不同放牧梯度上典型草原植物碳氮磷化学计量特征

为揭示放牧压力对草原植物适应性生长的影响规律和生态化学计量特征,对克鲁伦河流域的典型草原不同放牧梯度上的植物优势种和共有种的碳（C ）、氮（N ）、磷（P ）元素进行了测定分析,结果表明：不同物种间C／N和N／P的最高值和最低值出现的放牧区域也不同,同一物种间在同一放牧区域中的C／N值和N／P值也存在差异。共有种克氏针茅养分含量大小依次为C＞N＞P,其中全C含量,地上部分和地下部分分布规律均为中牧＞轻牧＞重牧,全N含量地上部分和地下部分分布规律为轻牧＞中牧＞重牧,全P含量地上部分和地下部分分布规律为重牧＞中牧＞轻牧。随着放牧强度的加剧,共有种克氏针茅的C／N值先增加后减少,在中牧放牧梯度下含量达到最大值;N／P值逐渐减小,重牧区达到最小值。     

10年生杉木人工林叶片和细根功能性状对土壤磷添加的响应

目的 揭示10年生杉木人工林叶片、细根功能性状对土壤磷添加的响应,为提高杉木人工林生产力提供科学依据。 方法 在10年生杉木人工林中设置P0（对照）、P1、P2、P3、P4、P5共6个处理,土壤施磷量分别为0、60、120、180、240、300 kg·hm−2·a−1,进行了3年模拟磷沉降控制试验,分析了叶面积（LA）、比叶面积（SLA）、叶组织密度（LTD）、叶干物质含量（LDMC）、比根长（SRL）、比根表面积（SRA）、根组织密度（RTD）、可塑性指数（PI）的响应及功能性状之间的相关性。 结果 在土壤磷缺乏情况下,随着施磷浓度程度的增加,杉木的LA、SLA、SRL、SRA均先增加后降低,LTD、LDMC、RTD均先减小后增加。在不同施磷处理下,杉木叶片、细根功能性状的PI平均值分别为0.21、0.16,CV的范围为3.9%～15.9%,属于较弱变异。杉木叶功能性状LTD与LA、SLA在P0、P2处理下呈显著（ P < 0.05）或极显著（ P < 0.01）负相关,LTD与LDMC在P1处理下呈显著正相关（ P < 0.05）;SLA与LA在P0、P3处理下呈显著正相关（ P < 0.05）,SLA与LDMC在P4处理下呈极显著负相关（ P < 0.01）。杉木细根功能性状SRL与SRA在P0、P3、P4、P5处理下呈极显著正相关（ P < 0.01）,SRL与RTD在P3、P4处理下呈显著（ P < 0.05）或极显著（ P < 0.01）负相关;RTD与SRA在P0、P2、P3、P4、P5处理下呈显著（ P < 0.05）或极显著（ P < 0.01）负相关。 结论 杉木通过协调叶片和细根功能性状的耦合关系响应不同梯度的土壤磷添加,进而形成应对土壤磷含量变化的生存策略。本研究表明,适当的磷添加（P2、P3）有利于10年生杉木人工林的土壤养分吸收和生长。     

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...     

水曲柳前4 级细根 N 内循环的研究

以黑龙江省东北林业大学帽儿山实验林场20年生水曲柳（Fraxinusmandshurica）人工纯林为研究对象,运用根序分级方法将水曲柳细根划分四个等级,将各等级活根与死根间的氮（N）含量（μg/cm）差异加以比较,研究水曲柳各级根序死亡脱落前是否发生N的内循环,并量化各级根序细根的N内循环率。结果显示：水曲柳一级根和二级根不存在N内循环,三级根和四级根有N内循环发生,内循环率分别为26．03％和50．93％。本研究结果表明：研究细根N内循环,应该考虑根序因素的影响。     

不同密度水曲柳人工林细根生物量对邻近树木胸径和距离的响应

【目的】研究不同密度水曲柳人工林细根生物量对邻近树木胸径和距离的响应,为制定合理的水曲柳根系取样方案提供理论依据。【方法】在4种林分密度(Ⅰ:3 572株·hm~(-2),Ⅱ:3 128株·hm~(-2),Ⅲ:2 215株·hm~(-2),Ⅳ:1 468株·hm~(-2))的水曲柳人工林内,随机布点取样,测定0～10、10～20和20～30 cm土层吸收根(直径≤0.05 mm)和细根(直径≤2.0 mm)生物量及0～30 cm土层的吸收根总生物量和细根总生物量,并记录距取样点最近的1株和4株树的距离及胸径。采用线性回归分析,检验细根生物量与邻近树木距离和胸径的关系。【结果】0～30 cm土层吸收根和细根总生物量受林分密度影响显著,二者均在密度最小林分中最大;从林分密度Ⅰ～Ⅳ,吸收根占细根生物量的比例分别为61.6%、54.3%、52.9%和63.4%;在所有林分中,50%以上的细根和吸收根生物量分布在0～10 cm土层;在4种密度林分中,吸收根和细根总生物量与最近1株或4株树的距离均相关性不显著(P0.05),仅有密度Ⅲ林分10～20 cm土层细根生物量与最近4株树的平均距离显著正相关(P0.05);与细根总生物量相比,0～30 cm土层吸收根总生物量与邻近树木胸径之间呈现出更普遍的相关,但相关性显著水平与林分密度有关;密度Ⅰ林分吸收根和细根生物量均与最近1株树胸径显著正相关(均R~2 0.19),而密度Ⅱ林分吸收根和细根生物量均与最近4株树的平均胸径显著正相关(均R~2 0.21);密度Ⅲ林分中吸收根生物量与最近1株或4株树的胸径均显著相关(均R~2 0.16);而密度Ⅳ林分中吸收根和细根生物量与邻近树木胸径均不显著相关;在调查的3个土层中,细根和吸收根生物量与邻近树木胸径的相关性主要出现在0～10 cm土层,并呈现出与0～30 cm土层细根总生物量相似的规律。【结论】基于对不同密度水曲柳人工林细根生物量的研究结果,认为可在东北林区不同密度水曲柳人工林内灵活设置细根取样点,不必考虑与附近林木的距离,但需考虑邻近树木胸径大小的影响,在平均木周围设置取样点是可选途径。     

油松人工林新生枝叶碳氮磷含量及化学计量比对氮添加的响应

为探究氮(N)添加对油松(Pinus tabuliformis)人工林养分利用策略的影响及其随林龄的变化,以4个林龄油松人工林为对象,研究5个梯度(0、5、10、15和20 g/m2)N添加量对新生枝叶碳(C)、氮(N)和磷(P)含量及其化学计量比的影响,揭示油松人工林N利用策略及其对N添加的响应.结果显示,油松人工林新生枝叶的TC、TN和TP含量均随N添加量的增加呈先增加后减少的趋势,均在10或15 g/m2添加量下最高;枝叶的TC、TN和TP含量在不同林龄间均存在差异,枝的变幅分别为7.53％、13.37％和18.67％,叶的变幅分别为7.74％、13.67％和29.61％.新生枝叶的C/N、C/P和N/P均随N添加量的变化小幅变化,平均变幅为3.99％～9.91％;随N添加量增加,枝叶的C/N和C/P均呈先降低后升高的趋势,N/P持续升高;随林龄增加,枝叶的C/N和C/P均呈先升高后降低的趋势,均在37年生时最大,枝的N/P持续升高,叶的N/P先升高后降低.油松人工林生长受N限制严重;随N添加量和林龄增加,N限制有所缓解.     

采伐强度对杉阔混交人工林细根生物量及形态特征影响

[目的]比较杉阔混交人工林在不同采伐强度下细根生物量及形态特征的差异,探究林木细根生长与采伐强度的关系,以期为区域杉阔混交人工林科学经营提供基础数据和理论参考.[方法]以闽北杉阔混交人工林为研究对象,2011年8月实施4种不同采伐强度(按蓄积量计算分别为中度择伐34.6％、强度择伐48.6％、极强度择伐67.6％和皆伐...     

厚荚相思N、P内吸收率及其化学计量特征

以福州滨海沙地厚荚相思人工林为研究对象,分析比较不同林龄(5年生、9年生)厚荚相思鲜叶、凋落叶和表层土壤(0～20 cm)的N、P浓度、内吸收率及N∶P化学计量特征。结果表明:不同年龄厚荚相思鲜叶N、P含量分别为14.26～19.68 mg·g^-1、0.66～0.88 mg·g^-1;凋落叶N、P含量分别为11.58～12.69 mg·g^-1、0.32 mg·g^-1;土壤全N、全P含量分别为0.13～0.23 mg·g^-1、0.19～0.25 mg·g^-1。鲜叶N、P含量显著高于土壤。不同林龄间鲜叶和土壤的N、P浓度差异极显著(P<0.01),鲜叶、凋落叶、土壤的N∶P值在不同林龄间差异显著(P<0.05),N∶P值大小排序为凋落叶>鲜叶>土壤。厚荚相思N、P内吸收率分别为27.16%、58.08%,且鲜叶平均N∶P为22.88。表明该地区厚荚相思的生长可能受到P的限制,研究结果可为沿海沙地人工林的经营和管理提供参考。     

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。     

林分密度对侧柏人工林细根形态的影响

以徐州林场50年生侧柏人工林为研究对象,采用挖掘法获取土壤根系样品,探究林分密度对侧柏人工林不同根序细根形态的影响。结果表明:细根的直径和根长随着根序上升而显著增大,而比根长则随着根序的上升而显著减小。低林分密度(1 679株/hm2)与中林分密度(2 250株/hm2)相比显著减小了表层土壤1、2级细根的平均直径和平均根长,亚表层土壤3级细根的根长,显著增大了亚表层土壤2级细根的平均比根长;高林分密度(3074株/hm2)比中林分密度显著增大了2级根的平均比根长。与高林分密度相比,低林分密度显著减小了表层土壤1、2级细根的平均直径,增大了亚表层土壤5级细根的平均直径。     

毛竹林细根生长对施肥的响应研究

在3种施肥处理(1 m沟施、2 m沟施和3 m沟施)和沟上和沟外2种取样位置下,研究了毛竹林细根(0~5 mm)生长特征。结果表明,毛竹林细根生物量为5.16~10.54 t/hm²,平均为6.87 t/hm²。从施肥处理看,沟上细根生物量、根长、根尖数、根表面积和根体积在施肥量0.36 kg/m的3 m沟施处理下,均显著高于施肥量为0.14 kg/m的1 m沟施和0.26 kg/m的2 m沟施处理(p < 0.001);从取样位置看,在3 m沟施处理下,沟上细根根长、根尖数和根表面积均显著高于沟外取样点(p < 0.05)。可见,在施肥沟上(或更大的施肥量下)的细根生长量较大,体现了毛竹林细根生长的"趋富特化"现象。     

不同地理种源杉木细根形态及生态化学计量特征

为探究不同种源杉木细根对环境的适应策略及其地理分布规律,筛选出养分高效利用的杉木种源,以我国杉木分布区内的16个当地种源杉木林为研究对象,用根序分级法测定细根平均直径(RAD)、比表面积(SSA)、组织密度(RTD)、比根长(SRL)及其C、N、P含量等功能性状指标,分析细根功能性状在不同种源和不同分布区间的差异及变化规律,揭示不同序级细根性状与环境因子的相关性。结果表明：不同种源杉木细根形态存在显著差异(P<0.05),云南马关、广西融水(南带)种源的细根RAD总体上大于河南信阳、湖北罗田(北带)种源。不同分布区杉木细根SRL和SSA表现为：中带西区>中带中区>北带>中带东区>南带。细根化学计量特征在不同种源间也存在显著差异(P<0.05),河南信阳种源细根各根序内C含量和C∶N最小。细根C含量在不同分布区间表现为:中带中区>中带西区>中带东区>南带>北带,而N含量则相反。N∶P表现为:南带>中带东区>北带>中带中区>中带西区。冗余分析发现,细根RAD和年平均气温是影响C含量的主控因子。各根级N含量与...     

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。     

不同年龄巨桉人工林枯落物和细根碳储量研究

以巨桉工业人工林为对象,采用"空间换时间法",研究一个轮伐期巨桉林枯落物和细根碳储量,结果表明,1～6年生巨桉林枯落物碳储量为0.641～6.648 t·hm-2,不同年龄巨桉林枯落物碳储量1年为2.263±1.022 t·hm-2,2年为3.414±1.873 t·hm-2,3年为2.270±1.262 t·hm-2,4年为2.305±1.664 t·hm-2,5年为3.011±1.630 t·hm-2,6年为4.139±2.509 t·hm-2,6年生巨桉林枯落物碳储量最大.枯落物凋落量在年龄序列中表现为"高-低-高"的趋势;1～6年生巨桉林细根碳储量为0.101～0.637 t·hm-2,不同年龄巨桉细根碳储量1年为0.318±0.109 t·hm-2,2年为0.308±0.139 t·hm-2,3年为0.255±0.154 t·hm-2,4年为0.263±0.076 t·hm-2,5年为0.390±0.128 t·hm-2,6年为0.438±0.199 t·hm-2,6年生巨桉林细根碳储量最大,3、4年生较小,这与细根生物量的年龄变化趋势相一致.     

不同年龄巨枝人工林枯落物和细根碳储量研究

以巨桉工业人工林为对象,采用“空间换时间法”,研究一个轮伐期巨桉林枯落物和细根碳储量,结果表明,1～6年生巨桉林枯落物碳储量为0．641～6．648t#183;hm^-2,不同年龄巨桉林枯落物碳储量1年为2．263#177;1．022t#183;hm^-2,2年为3．414#177;1．873t#183;hm^-2,3年为2．270#177;1．262t#183;hm^-2,4年为2．305#177;1．664t#183;hm^-2,5年为3．011#177;1．630t#183;hm^-2,6年为4．139#177;2．509t#183;hm^-2,6年生巨桉林枯落物碳储量最大。枯落物凋落量在年龄序列中表现为“高一低一高”的趋势;1～6年生巨桉林细根碳储量为0．101～0．637t#183;hm^-2,不同年龄巨桉细根碳储量1年为0．318#177;0．109t#183;hm^-2,2年为0．308#177;0．139t#183;hm^-2,3年为0j255#177;0．154t#183;hm^-2,4年为0．263#177;0．076t#183;hm^-2,5年为0．390#177;0．128t#183;hm^-2,6年为0．438#177;0．199t#183;hm^-2,6年生巨桉林细根碳储量最大,3、4年生较小,这与细根生物量的年龄变化趋势相一致。     

杉木根、枝和叶的C、N、P生态化学计量特征

以湖南会同杉木基地Ⅲ号集水区25年生杉木人工林为研究对象,测定1月份杉木根、枝和叶的C、N、P含量,研究其C、N、P生态化学计量特征。结果表明:杉木根、枝和叶中C含量平均值分别为561.04、515.93、513.56 g/kg,表现为根枝叶;N含量平均值分别为6.86、8.78、7.97 g/kg,表现为枝叶根;P含量平均值分别为1.45、0.71、1.54 g/kg,表现为叶根枝。根的C∶N、C∶P、N∶P的平均值分别为92.50、521.72、5.29;枝的C∶N、C∶P、N∶P的平均值分别为65.17、789.82、12.46;叶的C∶N、C∶P、N∶P的平均值分别为69.31、355.56、5.53。叶的C含量和枝的呈显著正相关;叶的N含量和枝的呈极显著正相关;叶的N含量和根的呈极显著正相关;P的含量在根、枝和叶之间均呈显著正相关。     

亚热带不同植被恢复林地凋落物层碳、氮、磷化学计量特征

【目的】探究不同植被恢复阶段林地凋落物层现存量及其碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量的差异,为亚热带地区退化林地的植被恢复和管理提供科学依据。【方法】采用空间代替时间的方法,在位于亚热带丘陵区的湖南省长沙县选取地域相邻、环境条件基本一致的4种处于不同植被恢复阶段林地:檵木-南烛-杜鹃灌草丛(LVR)、檵木-杉木-白栎灌木林(LCQ)、马尾松-柯(又名石栎)-檵木针阔混交林(PLL)、柯-红淡比-青冈常绿阔叶林(LAG)作为一个恢复序列,设置固定样地,按未分解层、半分解层和已分解层采集凋落物层分析样品,测定凋落物层现存量以及不同分解层凋落物C、N、P含量及其化学计量比。【结果】1)凋落物层及其各分解层凋落物的现存量总体上随着植被恢复而增加,同一林地不同分解层表现为:已分解层>半分解层>未分解层,不同分解层之间的差异随着植被恢复而增大。2)凋落物层C含量以PLL最高,LCQ最低,而N、P含量总体上随着植被恢复而增高;C、N、P含量随着凋落物的分解而下降。3)无论是整个凋落物层C储量还是各分解层凋落物C储量,均以PLL最高,其次是LAG,LVR最低,而N、P储量随着植被恢复而增高。4)整个凋落物层以及各分解层凋落物的C/N比值均表现为:PLL>LVR>LCQ>LAG,而C/P、N/P比值总体上随着植被恢复呈下降趋势;C/N、C/P、N/P比值基本上随着凋落物的分解而下降。【结论】随着植被恢复,凋落物层现存量及其N、P含量增加,C/N、C/P、N/P比值下降,体现了生态系统物质循环随着植被恢复逐渐优化。     

林分年龄对落叶松人工林细根生物量的影响

【目的】随着森林的发育过程,林木个体的生长和生物量分配,以及林分水平的结构和功能均发生了明显的变化。然而,细根生物量与林分年龄的联系,目前仍然了解有限。本研究以黑龙江省帽儿山地区兴安落叶松人工林为研究对象,比较了同一林分在19年和32年生时林分水平(单位面积)和单株水平细根生物量的垂直分布和季节动态,分析了影响细根生物量变化的林分与土壤因子,旨在明确林分年龄对细根生物量的影响和潜在的机制。【方法】在生长季内的5月、7月和9月,采用土钻法获取土壤0~30 cm深度细根并测定生物量,同时测定林分特征和土壤养分和水分含量。【结果】随林龄增加,落叶松人工林单位面积细根生物量显著下降,而单株细根生物量变化不显著;与19年生林分相比,32年生林分土壤表层(0~10 cm)细根生物量占总细根生物量的比例明显下降,土壤亚表层(10~20 cm)和底层(20~30 cm)细根生物量所占比例增加,呈现出细根向深层土壤增生的趋势。土壤表层(0~10cm)单位面积细根生物量随林分年龄的变化趋势与林分密度和胸高断面积、土壤铵态氮浓度变化有关,但是单株细根生物量受林分和土壤因子的影响均不显著。【结论】林分发育过程中,落叶松细根生物量降低,细根的资源吸收策略发生了明显的改变。