雷州半岛不同林龄桉树人工林土壤化学计量特征

【目的】理解尾巨桉人工林土壤有机碳、全氮、全磷和全钾含量及其化学计量学特征随林龄(1、2、3、5、7年生)的变化,为研究尾巨桉人工林可持续发展提供理论基础。【方法】运用空间代时间的研究方法,选取立地条件相近的5个林龄的林分,在各林分内设置3块样地,采用5点法分层取样,测定土壤有机碳、全氮、全磷和全钾含量,并计算不同元素之间的计量比。【结果】尾巨桉人工林表层土壤(0～20 cm)的有机碳含量随着林龄增加而增加,但不同林龄表层土壤的全氮含量差异不显著。5年生林地全磷与全钾含量均低于或显著低于(P0.05)其他各林龄;不同林龄林下土壤有机碳和全氮含量均随土层深度增加而下降,土壤全磷及全钾含量随土层深度变化未产生显著差异;随林龄增加,表层土壤碳氮比、碳磷比有增加趋势,土壤磷钾比、碳钾比、氮钾比随着林龄的增加呈现先降低后升高的变化趋势,不同林龄间土壤氮磷比未产生显著差异;相关分析表明:土壤有机碳与土壤全氮、全磷含量呈极显著正相关(P0.01),土壤全氮、全磷及全钾含量间相关性均不显著(P0.05)。【结论】研究区尾巨桉中幼龄期林下土壤碳氮循环速率较低,随林龄增加,土壤有机质矿化速率有所下降。5个林龄土壤磷元素含量较充足,氮元素成为主要限制因子。     

黄土丘陵区人工林土壤有机碳的垂直分布特征

对黄土丘陵区刺槐和油松人工林的根系生物量、土壤有机碳含量及其土壤全氮进行了测定,分析了土壤有机碳和根系的垂直分布特征。结果表明,刺槐和油松人工林之间以及同一林分的不同林龄之间,根系生物量有明显差异。2种人工林表层土中有机碳含量不同,差值为{0.470%},10-20 cm土层有稍微差异,差值为0.075%,其他各层差别不明显,差值均小于0.023%。在不同林龄之间,除20 cm以上土层,幼林和成林之间的土壤有机碳含量有差异外,其他各层几乎没有差异。说明土壤有机碳的积累受诸多因素的影响,根系对土壤碳的积累有一定影响,但影响程度不大。人工林土壤全氮与土壤有机碳含量之间呈显著的线性正相关。     

杉木人工林土壤碳、氮、磷化学计量特征

以4个不同林龄(3 a、14 a、21 a和46 a)的杉木人工林为研究对象,分0～5、5～10、10～20、20～40 cm 4个土层进行取样,测定土壤有机碳、全氮、全磷含量,并计算其化学计量,探究有机碳含量、全氮含量、全磷含量、C:N、C:P、N:P和C:N:P随不同土层的变化规律及其在不同林龄的变化规律。结果显示:4个林龄杉木人工林土壤有机碳含量为18.5～22.28 g/kg,全氮含量为1.4～1.63 g/kg,全磷含量为0.28～0.34 g/kg。不同林龄有机碳含量和全氮含量呈现出随林龄变化呈先减少后增加的趋势,不同土层有机碳和全氮含量随土层深度的增加逐渐减少,全磷含量在不同林龄和土层之间差异不显著。4个林龄杉木土壤C:N为11.55～14.27,平均值为13.27,C:P为57.11～79.57,平均值为68.34; N:P为4.44～5.73,平均为5.01; 4个林龄杉木土壤C:N:P分别为42:4:1,43:5:1,41:5:1和50:6:1。研究区的C:N和C:P都主要受到C的影响,所以在杉木人工林的生长过程中,控制好有机碳的含量是十分必要的。     

不同林龄樟子松人工林根际与非根际土壤生态化学计量特征

  目的  探究辽西北沙地不同林龄樟子松Pinus sylvestris var. mongolica人工林根际与非根际土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)质量分数及生态化学计量特征关系,为该地区的樟子松林培育、经营及管理提供理论依据。  方法  采用时空互代的方法,在辽西北章古台地区选取6个林龄(10、20、30、40、50和60 a)的樟子松人工林作为研究对象,分析各林龄下根际与非根际土壤碳、氮、磷质量分数及化学计量比的差异和影响因素。  结果  辽西北沙地樟子松人工林土壤贫瘠,根际土壤碳、氮、磷质量分数均高于非根际土壤,根系对养分的富集与平衡维持作用明显。林龄、根际以及二者之间的交互作用,对土壤碳、氮、磷质量分数及其生态化学计量比影响显著。樟子松人工林土壤C∶N主要受到土壤全氮的影响,土壤C∶P主要受土壤有机碳的影响,土壤N∶P受土壤全氮的影响大于全磷。各林龄樟子松人工林土壤C∶N均远高于全国平均水平,表现为氮限制,其中60 a过熟林氮限制更为强烈。樟子松人工林根际土壤氮、磷限制存在一定程度的协同性。  结论  各林龄樟子松生长均受到氮限制,相较于根际土壤,非根际土壤氮更为缺乏。在森林经营过程中,应充分考虑根际与非根际土壤的差异性,建议对辽西北沙地樟子松人工林施用氮肥、引入固氮植物以解除氮限制,并注意根系磷肥的补充。图1表5参28      

不同林龄刺槐林对冀东铁尾矿客土土壤养分含量的影响

本研究选择唐山迁安马兰庄铁尾矿人工造林的3年生、5年生和12年生的刺槐林为研究对象,以未造林空地为对照,通过测定不同林龄林下土壤pH值、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、全磷、全钾、全氮含量,对比分析不同林龄刺槐对尾矿养分含量的影响,评价刺槐林对尾矿养分的改善效果。结果表明:(1)3个林龄地土壤pH差异不显著,均呈现弱酸性,土层越深,酸性越强。(2)不同林龄土壤有机质含量为:12年5年3年对照。(3)土壤全氮含量与有机质含量变化趋势相同,全磷、全钾含量变化为:3年5年12年对照;碱解氮含量变化与全氮含量变化相反,3年5年12年,且与对照相近或小于对照;而速效磷含量是对照空地最大,不同林龄未表现出明显的规律性;速效钾含量与全钾含量变化相同,对照3年5年12年。(4)不同林龄地养分含量普遍具有表聚性,随着土壤深度的增加呈现减少趋势。相关性分析结果表明,土壤深度对pH值、碱解氮和速效钾、有机质含量影响极显著或显著,而林龄仅对土壤全磷和速效磷含量有较显著影响(P0.01),对其他养分含量影响不显著。相比林龄,土壤深度对土壤酸碱性和养分含量的影响作用更大。     

不同林龄油茶叶片与土壤的碳氮磷生态化学计量特征研究

以浙江省常山县3年生、6年生、9年生、30年生的油茶人工林为研究对象,分析了不同林龄油茶叶片和土壤的碳、氮、磷含量及化学计量比。结果表明:油茶叶片碳含量在不同林龄间差异不显著;9年生叶片氮含量显著高于3年生的,磷含量则表现为9年生和30年生的叶片显著高于3年生的;3年生叶片的C∶N显著高于9年生的,C∶P则表现为3年生叶片显著高于9年生和30年生的。土壤有机碳含量随着年龄的增长而随之增加,9年生和30年生油茶林表层土壤有机碳含量显著高于3年生的。土壤氮、磷含量则随着林龄的增大而降低,3年生和6年生油茶林土壤磷含量显著高于30年生的,其中土层为10～30 cm的土壤氮含量显著高于30年生的。土壤C∶N、C∶P均随着林龄的增加而增大,不同林龄间具有显著性差异。除N∶P外,同一林龄油茶土壤碳、氮、磷含量及其化学计量比均随土层深度增加而降低。叶片氮、磷含量与土壤有机碳含量有显著正相关关系;叶片碳含量与表层土壤氮含量之间有显著正相关关系,而叶片氮、磷含量则与表层土壤氮含量呈显著负相关。油茶生长的限制元素是氮,在生产经营过程中,可适当增施氮肥。     

渭北黄土区刺槐人工林氮、磷生态化学计量特征

以渭北黄土区20、30a和44a刺槐人工林生态系统为对象,研究了其内植物-枯落物-土壤的氮(N)磷(P)化学计量特征。结果表明:刺槐叶的N、P含量最高,干的N、P含量最低。土壤表层是N的富集区,而P在土层中分布均匀。随着林龄的增加,刺槐叶、根和枯落物的N、P含量呈下降趋势(p0.05),刺槐枝的N、P含量呈上升趋势(p0.05),刺槐干的N、P含量无显著变化;土壤中的N含量呈增加趋势,P含量则相反。刺槐叶、枝、干和枯落物不同林龄间的N∶P无显著性差异,平均值分别为18.75、21.39、15.43和17.20;30a和44a刺槐根的N∶P分别是20a的2.37和2.30倍(p0.05)。土壤的N∶P随着林龄的增加而增大,各层土壤20a和44a时的N∶P均达到显著性差异(p0.05)。土壤的N∶P随着土层深度的增大而减小,表层土壤的N∶P显著高于其下各土层(p0.05)。表明P是该地区刺槐生长的主要限制元素。     

辽河源自然保护区不同林龄山杨天然次生林的土壤有机碳特征

【目的】明确辽河源自然保护区不同林龄山杨天然次生林(Populus davidiana)0~100cm土层的土壤有机碳密度及其垂直分配特征,为评价其碳汇功能提供依据。【方法】以河北辽河源自然保护区山杨中龄林、近熟林、成熟林为研究对象,采集了27个土壤剖面(0~100cm土层)的土壤样品,对土壤体积质量、土壤有机碳含量进行测定,计算土壤有机碳密度,并对土壤有机碳含量与其他土壤理化指标的关系进行分析。【结果】辽河源自然保护区不同林龄山杨天然次生林土壤的体积质量为1.07~1.69g/cm3,且随着土层深度的增加呈逐渐增加趋势。不同林龄山杨天然次生林的土壤有机碳含量均随着土层深度的增加而降低,中龄林、近熟林和成熟林3种林龄山杨林土壤有机碳含量为1.53~17.59g/kg。0~100cm土层土壤有机碳密度平均值为15.31t/hm2,相同林龄不同土层土壤有机碳密度平均值随着土层深度的增加呈先降低后增加再降低的变化趋势。相关性分析表明,3种林龄整个土壤剖面土壤有机碳含量与土壤全N、全P含量均呈极显著正相关,与土壤pH呈正相关;中龄林、近熟林土壤有机碳含量与土壤体积质量、土壤全K含量均呈极显著负相关,与土壤含水量呈极显著正相关;成熟林土壤有机碳含量与土壤体积质量、土壤全K含量存在负相关关系,而与土壤含水量存在一定的正相关关系。【结论】辽河源自然保护区不同林龄山杨天然次生林0~10cm土层土壤有机碳密度从大到小依次为近熟林中龄林成熟林,10~20cm土层为近熟林成熟林中龄林,20~100cm土层则表现为成熟林中龄林近熟林。     

氮磷配施对青冈、苦槠幼苗生物量分配及叶片养分含量的影响

为了解 N、P 配施对常绿阔叶树生长的影响,采用盆栽试验,研究不同氮磷施量对青冈、苦槠幼苗叶片养分含量及幼苗根、茎、叶生物量的影响。结果表明：施氮、施磷均能增加两树种幼苗叶片的氮含量;施磷能增加幼苗叶片磷含量,而高浓度施氮会降低叶片磷含量;低浓度施氮及施磷均可减缓青冈生长过程中叶片磷含量的下降;施氮、磷对青冈幼苗叶片碳含量表现出促进作用,而对苦槠幼苗叶片碳含量没有显著影响。施氮后青冈幼苗生物量分配表现为根＞叶＞枝,施磷后则为根＞枝＞叶;而施氮、磷后苦槠幼苗生物量分配格局均为根＞枝＞叶。青冈和苦槠幼苗期对氮、磷肥的供应较为敏感,适当施加氮、磷肥有利于其幼苗的生长。     

刺槐人工林土壤有机碳与根系生物量的关系

以刺槐人工林为研究对象,采用定点监测的方法对刺槐人工林根系生长量和土壤有机碳的垂直分布进行了对比研究.结果表明,在0～50 cm土层中,26 a生刺槐林的根系生物总量是5 a刺槐林的8.1倍,分别为1 193.6 g/m2和147.1 g/m2;5 a林根系生物量最大值出现在表层,而26 a林根系生物量最大值出现在第3层.但是,5 a生和26 a生的人工刺槐林地土壤有机碳含量差别不大,垂直分布趋势一致,最大值都出现在土壤表层.说明根系生物量与土壤有机碳之间没有直接的量变关系.