我国陆地生态系统土壤·植物生态化学计量学研究进展

概况了生态化学计量学的概念、基本理论,重点分析了我国陆地生态系统土壤、植物生态化学计量学在不同生态系统、不同温度带及不同演替阶段的特征,并从生物、非生物因素及人类干扰3个方面综述了土壤、植物化学计量学特征的驱动因素,最后总结了我国生态化学计量学的研究现状并展望了未来的研究方向。     

我国生态化学计量学研究综述

C、N、P的平衡关系对于认识生态系统碳汇潜力和生态系统如何响应未来气候变暖具有重要意义。主要介绍我国生态化学计量学的研究进展并提出了生态化学计量学的主要发展趋势。     

常绿阔叶林藤本植物叶片N、P、K生态化学计量学特征

【目的】研究广西大明山国家级自然保护区常绿阔叶林中30种藤本植物叶片N、P、K生态化学计量学特征,为丰富群落生态化学计量学提供基础数据。【方法】在大明山天坪站保存完好的常绿阔叶林中设置20m×20m标准样地80块,共3．2ha,在每个标准样地左下角设置5rex5m的小样方,对藤本植物多样性进行调查,根据重要值,采集30种藤本植物叶片,进行叶片N、P、K含量测定。【结果】叶片N、P、K变化范围分别为3．52-54．71、0．21-3．36、0．48-4．23g／kg。各个化学计量因子之间存在一定的线性关系,草质藤本叶片N：K含量均大于木质藤本,P含量差异不显著。【结论】大明山常绿阔叶林中多数藤本植物是受N或P或N：P的影响,约30％的种类受到N元素限制,而受NP元素限制的植物相对少;草质藤本叶片比木质藤本有更强的N、K元素存储能力。     

中国南方5个地区木本植物根及叶片 N、P生态化学计量学特征

氮(N)、磷(P)是维系植物生长发育的两种重要的基础营养元素。区域尺度范围的N、P元素化学计量研究可以更好地认识陆地生态系统的空间尺度格局变化。同时,与植物体内各个器官之间(如根叶之间)的N、P含量密切相关,使其能够快速应对外部环境变化,调节生长速率,使生物体达到最适生长。选取西双版纳、贡嘎山、鼎湖山、武夷山和尤溪5个中国南方地区的木本植物(以乔木为主)为研究对象,分析了植物根、叶器官内部以及器官之间的N、P化学计量学特征。结果表明,上述5个地区相同器官的N、P含量变幅较大,造成地区间养分含量的差异可能是由于土壤养分、温度和降水。同一地区植物不同器官的N、P含量都是叶大于根。根或叶内部的N-P、N-N:P以及P-N:P基本呈现等速比例关系,表明在各器官内部N、P含量相互促进的作用明显。根、叶之间的N含量、P含量以及N:P则呈现异速比例关系。说明不同器官之间对某种养分的分配彼此相互影响、相互协调。     

设施菜田土壤碳氮磷生态化学计量学特征

为探明在设施栽培条件下菜田土壤碳氮磷的生态化学计量学特征及其影响的主导因子,在调查辽宁省设施菜田栽培现状的基础上,以辽宁省东部、中部和西部共12个设施蔬菜产区165个蔬菜大棚表层土壤为研究对象,测定分析了土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量及生态化学计量学比。结果表明,辽宁省设施土壤SOC、TN、TP含量平均值分别达到(26.56±7.97)、(2.67±0.79)、(3.32±0.69) g/kg,养分含量均处于相对丰富水平。辽宁省设施菜田土壤C/N、C/P、N/P频率分布相对集中,平均值分别为9.92±0.85、8.74±4.21、0.90±0.51,均低于我国农田土壤的平均水平。随着种植年限的增加,设施菜田土壤C/N变化幅度较小,N/P和C/P则略有降低。设施栽培条件下,菜田土壤C、N、P生态化学计量比频率分布较集中,存在一定的耦合关系,土壤C、N、P生态化学计量学特征受土壤中有机碳的矿化和磷素积累的影响相对较大。     

贵州植烟土壤养分状况与生态化学计量学特征分析

采集贵州烟区耕层土壤样品与剖面土壤样品,对土壤大量和微量养分元素含量的状况及其空间与垂直分布规律进行了分析,并对碳、氮、磷、钾的生态化学计量学特征进行了研究.结果表明:贵州植烟土壤养分存在表层聚集的现象,耕层土壤氮、磷含量较高;土壤微量元素含量的空间变异程度大于大量元素;部分土壤需要补充钾、钙、镁;耕层土壤的C:N较高...     

烤烟连作对土壤生态化学计量特征的影响

为阐明烤烟连作对土壤生态化学计量学特征的影响,采用野外调查与室内分析相结合的方法,对四川泸州烟区正茬和连作1、3、5年土壤的有机碳（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）和全钾（TK）含量及其化学计量特征进行了研究。结果表明：与正茬相比,烤烟连作1年对土壤养分含量无显著影响;连作至第3年时,SOC含量明显下降,而TP和TK含量显著上升;连作至第5年时,SOC含量显著下降了9.89%,TN、TP和TK则分别增加了14.37%、68.84%和27.58%。土壤C/N、C/P、N/P和N/K随连作年限的增加而降低,年均下降4.06%、9.25%、6.51%和2.36%。土壤SOC对C/N、C/P、N/P、N/K贡献为正,而TN、TP、TK对C/N、C/P、N/P贡献为负,土壤养分及其化学计量比的相关性受到各养分的共同影响。总体来看,烤烟在连作3年时即可引起土壤磷钾累积及有机碳降低,使其生态化学计量比发生变化,从而可能影响土壤养分间的平衡供应。     

红松叶片与土壤有机碳、氮、磷、钙的空间分布及其化学计量学特征

研究土壤与植物间的养分互馈效应特别是大量元素碳、氮、磷的关系对深刻认识陆地植被系统养分平衡过程有重要意义。以东北阔叶红松林中的红松为对象,通过沿纬度梯度设置样地,并分别进行土壤和红松叶片样品的采集和室内分析,探讨其钙元素与有机碳、全氮、全磷及其化学计量学特征的相互关系。结果表明:东北阔叶红松林土壤有机碳、氮、磷和钙的空间变异性均较大(变异系数均大于23%),如表层(0～15cm)土壤有机碳和水溶性钙的变化范围分别为2.3%～11.0%和25.33～86.30mg·g^-1,且有机碳和全氮含量均随纬度的增加而升高;叶片磷和钙的变异性较大,但含量均较低,分别为0.1%～0.3%和1.88～4.29mg·g^-1,而且受纬度变化的影响较小;土壤具有较高的C∶P和N∶P,尤其表层土壤C∶P高达106.13,且均随纬度的增加逐渐增大;叶片的C∶N和C∶P也均高于全球平均水平,而N∶P则较低,仅为9.86;土壤钙与其有机碳、氮和磷均呈极显著正相关,叶片钙则受土壤钙和下层(15～30cm)土壤碳、氮和磷的影响均较大;表层土壤钙和叶片钙均与其C∶P和N∶P呈负相...     

闽江河口区稻田土壤和植物的C、N、P含量及其生态化学计量比

选取闽江河口区稻田为研究区域,对土壤和植物的C、N、P含量及其生态化学计量比进行测定和分析。研究表明：土壤C、N、P元素的变化范围分别为5.72-13.41、0.47-0.82和0.33-0.89 mg.g-1,平均值分别为9.50、0.62和0.56 mg.g-1,其C与N、C与P、N与P的比值分别为12.18-16...     

峡谷型喀斯特不同生态系统土壤养分及其生态化学计量特征

结合野外调查与室内分析,对峡谷型喀斯特水田(ST)、旱地(HD)、草地(CD)、灌丛(GC)、人工林(RGL)、次生林(CSL)6类生态系统进行研究,探讨不同生态系统土壤养分及其生态化学计量特征。结果表明:(1)除全钾含量外,6类生态系统土壤养分含量均随土层增加而减少,土壤pH与之相反;(2)与全球不同生态系统土壤的平均水平相比,峡谷型喀斯特不同生态系统的碳氮比、碳磷比、碳钾比、磷钾比和氮磷比均较低;(3)不同生态系统土壤养分含量差异显著,不同生态系统的化学计量差异也显著,土壤肥力的总体趋势为次生林人工林水田旱地灌丛草地。不同发展阶段、不同生态系统土壤养分的限制因子不同,应制定不同的管理和施肥措施,促进峡谷型喀斯特乃至整个西南喀斯特区域植被的迅速恢复和生态重建。     

不同施肥模式下番茄的生长及生态化学计量学特征

利用盆栽试验手段,研究不同施肥模式对番茄生长的影响,在此基础上利用生态化学计量学方法研究了番茄生长及其与生态化学计量学特征之间的相关关系。试验设5种处理:A:不施肥对照,B:有机无机肥配施模式1(含氨基酸肥料),C:有机肥施肥模式,D:无机肥施肥模式,E:有机无机肥配施模式2,研究结果表明,有机无机肥配施模式1能提高番茄植株的生长、碳含量、游离氨基酸含量和净光合速率。上述指标与地上部C/N(碳氮比)和C/P(碳磷比)之间存在显著正相关关系,而与施肥模式中C/N和C/P之间存在正相关相关关系不显著。此外,有机无机肥配施模式1降低番茄的地上部硝酸盐含量,上述指标与其地上部和施肥模式中N/P(氮磷比)、C/N、C/P和P/K(磷钾比)之间均不存在相关关系。研究结果表明,在盆栽的条件下,有机无机肥配施模式1促进番茄的生长,减轻环境压力,是一种科学合理的施肥方法。     

土壤碳氮磷生态化学计量特征及影响因素概述

土壤碳氮磷生态化学计量特征反映土壤养分贮存和供应能力及养分动态,对土壤生态系统修复与保护具有重要指导意义。本文主要概述土壤生态化学计量特征及其对土壤养分的指示作用,影响土壤生态化学计量的内外因素,为土壤生态化学计量学研究提供参考。     

减量施肥对冬小麦休闲期农田杂草物种多样性及生态化学计量特征的影响

【目的】分析减量施肥对冬小麦休闲期农田杂草物种多样性及生态化学计量特征的影响,旨在为化肥农药“双减”政策产生的生态环境效应科学评价提供参考。【方法】以陕西杨凌曹新庄试验地冬小麦肥料试验为基础,设置不施肥（CK）、减量施肥（氮（N）、磷(P₂O₅)用量分别为165和122 kg/hm²）和常规施肥（N、P₂O₅用量分别为220和160 kg/hm²）3个处理,测定不同处理小麦产量及夏季休闲期农田杂草的生物量、株高、盖度、多度、频度、丰富度,以及藜、狗尾草和马唐的有机碳、全氮、全磷含量,计算植物多样性指标及生态化学计量比（C/N、C/P、N/P）,研究减量施肥对农田杂草物种多样性及生态化学计量特征的影响。【结果】与对照相比,减量施肥和常规施肥处理均对冬小麦休闲期农田杂草的生物量、株高、盖度、多度、频度有明显影响,冬小麦籽粒产量和杂草生物量增加;施肥处理藜和地锦草的株高和生物量均显著增加,其他农田杂草的株高和生物量总体降低。与对照相比,施肥处理苋的有机碳含量以及藜、狗尾草、马唐和葎草的全氮含量均显著增加,藜、马唐全磷含量显著降低。相较于常规施肥,减量施肥处理狗尾草全磷含量显著降低。与对照相比,减量施肥和常规施肥处理藜、狗尾草和马唐氮磷比和碳磷比总体显著增加,碳氮比显著降低。相对于常规施肥处理,减量施肥处理缓解了藜和马唐氮磷比的增加幅度。与对照相比,施肥处理的Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Margalef丰富度指数均显著降低;与减量施肥处理相比,常规施肥处理Pielou均匀度指数与丰富度显著降低。植物β多样性指数表明,常规施肥对小区植物多样性的影响最大。【结论】减量施肥和常规施肥处理冬小麦休闲期农田杂草的物种多样性均明显降低,但减量施肥处理缓解了常规施肥对农田杂草生物多样性和生态化学计量特征的影响。     

温度和水分对梁山慈竹生态化学计量学特征的影响

为探究梁山慈竹对温度和水分的响应模式,利用间歇式增温和不同浇水量处理梁山慈竹实生植株,研究其根、茎、叶干重,净光合速率以及C、N、P、S元素含量及比值。结果表明:增温处理组中,不同水分处理与增温对照组相比,梁山慈竹各器官干重、茎叶C/P显著上升(P<0.05),但根和茎的C/S和N/S极显著下降;不同水分处理下的植株各器官的干重要低于对照组,在150%的浇水量(HR)处理下,梁山慈竹叶C/N和C/P显著下降(P<0.05),根C/S和N/S极显著上升,而茎和叶的C/S和N/S极显著下降;增温与HR互作下,梁山慈竹的各器官干重上升、根C/P下降,茎叶C/P显著上升;而增温和不同水分及其交互作用下对叶片净光合速率无显著影响。研究表明,梁山慈竹能通过调节自身元素生态化学计量学比值以应对变化的环境,在增温、HR及其二者互作下,梁山慈竹的生长未受到N或P的限制,但对S元素的需求增加。     

黄土丘陵沟壑区不同植被区土壤生态化学计量特征

以黄土丘陵沟壑区3个植被区(森林区、森林草原区、草原区)不同坡向土壤作为研究对象,对土壤有机C、全N、全P、全K含量及其化学计量特征进行了研究。结果表明,不同植被区、坡向和土层土壤养分含量及其化学计量特征均有明显不同。土壤有机C、全N变异性较大,全P、全K变异性较小。表层土壤养分含量显著高于底层土壤;同一土层之间有机C、全N含量变异性较大,全P、全K含量变异性较小。不同坡向之间养分含量不同,阴坡最大,阳坡最小。土壤养分含量受植被类型及植被盖度的影响,森林区>草原区>森林草原区。土壤C/N、C/P、C/K、N/P、N/K比都较稳定,C/N比的变化范围为5.65-12.57,平均值为9.44; C/P比的变化范围为3.62-17.32,平均值为8.15;C/K比的变化范围为0.10-0.55,平均值为0.26;N/P比的变化范围为0.43-1.38,平均值为0.86;N/K比的变化范围为0.01-0.05,平均值为0.03;P/K比值较稳定,为0.03。土壤有机C和全N极显著正相关,全N和全P极显著正相关。     

西南喀斯特石漠化生态系统植物多样性、土壤生态化学计量特征及其相关性分析

[目的]研究喀斯特石漠化生态系统植物多样性和土壤养分生态化学计量特征及其相关性,探讨植物多样性和土壤养分生态化学计量特征对石漠化演变的响应,为石漠化地区的植被恢复和生态系统重建提供科学依据.[方法]选取贵州典型喀斯特石漠化区域的毕节鸭池、清镇红枫湖和安顺花江3个调查点,广泛设置样地,开展植物多样性调查,测定不同调查点、不同石漠化等级土壤的有机C、全N、全P和全K含量,并对4种土壤养分元素的生态化学计量特征与4种植物多样性指数进行相关性和回归分析.[结果]研究区植物4种多样性指数均较低,丰富度指数范围6.00~11.92,Shannon-Wiener指数范围1.61~3.12,均匀度指数范围0.59~1.70,优势度指数范围0.12~0.46.喀斯特石漠化生态系统土壤有机C、全N、全P和全K含量也较低,均值分别为42.71、2.49、0.73和2.04 g/kg,C:N、C:P、C:K、N:P、N:K和P:K均值分别为17.96、65.09、27.48、3.57、1.64和0.47.土壤生态化学计量特征在不同调查点、不同等级石漠化环境中均有明显差异,土壤K元素的变异系数远高于其他几种元素,变异系数大多超过50%.相关性分析结果表明,在不同调查点和石漠化等级中,4个植物多样性指数与土壤养分及其计量比间存在显著相关性(P<0.05,下同).回归分析结果表明,不同石漠化环境中与植物多样性呈显著相关的土壤计量比有所不同,其中潜在、中度石漠化环境土壤C:N与植物多样性各指标相关性较强,无、强度石漠化环境次之,轻度石漠化环境最弱;中度石漠化和轻度石漠化中土壤C:P与植物各多样性指标相关性较强,其余等级石漠化环境中较弱.[结论]喀斯特石漠化环境中的植物多样性指数均偏低,不同研究区土壤有机C、全N、全P、全K含量及其计量比大多存在明显差异.植物多样性指数与土壤化学计量比相关性显著,且在不同等级石漠化环境中,二者相关性的空间差异性明显.     

稻田养鱼的生态效应研究进展

文章对近年来国内外稻田养鱼对水稻病虫害的控制效应以及对稻田土壤、水体和水稻本身生长状况影响等方面的研究进展进行了综述,旨在为更好地开展稻鱼共作技术的研究与实践提供参考.     

袋控施肥对杉木人工林生长及生态化学计量特征的影响

为提高杉木人工林的蓄积量,进行了袋控施肥试验对杉木的生长及生态化学计量特征的研究,结果表明:施肥后第3年,树高年均增长1.70~2.07m,其中处理A(6孔、施肥深度15cm)较空白对照的年增幅最大,施肥后第4年,树高年增长1.32~1.55m,所有施肥处理年增长量均高于对照,其中处理C(10孔、施肥深度15cm)增幅最大,达17.1%。施肥可以有效提高杉木人工林的蓄积量,处理C效果最佳。6孔施肥深度25cm袋控处理的肥效释放速度可能更适合植物的生长需求。肥料的施入可提高杉木人工林林地中土壤C、N、P养分的浓度水平,每个施肥处理土壤中的养分含量均高于空白对照。袋控施肥可使养分更有效地持续释放,保证杉木在生长发育期对养分的吸收,袋控处理C蓄积量增长量最大。     

金鳟的生态习性及其常见病害防治技术

金鳟(Bidyanusbidyanus)隶属鲑科,鳟属,又名甘脂鱼、黑珍珠石斑.金鳟是虹鳟鱼的变种,体形与虹鳟相同,是日本长野县水产试验场从虹鳟突变种选育出的性状稳定的金黄体色新品系.金鳟全身终生呈金黄色或黄色,腹部色泽稍浅,故此得名金鳟.该鱼适应性强,耐寒、耐热性及抗病力也较一般养殖鱼类强.     

几种常见野生蔬菜的生态功能利用研究进展

对水芹、刺苦草、鱼腥草、慈姑等几种常见野生蔬菜生态功能的利用进行综述:利用水芹、苦草净化富营养化水体、生活污水以及利用其化感作用抑制藻类生长;利用鱼腥草控制杂草以及去除土壤重金属污染;利用慈姑修复面源污染水源。并对野菜化感作用的深入研究,以及生态功能的发掘与利用的前景进行展望。