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.     

绢蒿荒漠草地两种主要植物的生态化学计量特征分析

【目的】研究退化伊犁绢蒿荒漠草地恢复后,主要植物的生态化学计量特征的变化,为干旱区草地恢复提供理论依据。【方法】以该草地的建群种伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)和伴生种木地肤(Kochia prostrata)为对象,分析两种植物的C、N、P、K含量及计量比以及放牧和封育条件下,两种植物的生态化学计量特征,研究两种植物的养分利用策略以及封育对两种植物的生态化学计量特征的影响。【结果】伊犁绢蒿的P(0.82 g/kg)极显著高于木地肤的P(0.58 g/kg),伊犁绢蒿的N(15.11 g/kg)、K(13.06 g/kg)含量和N/P(22.46)极显著低于木地肤的N(25.14 g/kg)、K(21.17 g/kg)含量和N/P(43.75)。封育改善了荒漠草地植物的生长环境,但与放牧相比,伊犁绢蒿与木地肤的C、N、P、K含量及元素计量比变化不显著。【结论】伊犁绢蒿与木地肤的养分利用策略不同,伊犁绢蒿以吸收利用P为主,木地肤以吸收利用N和K为主,伊犁绢蒿的生长率高于木地肤。封育对荒漠草地两种植物的生态化学计量特征影响不显著。     

北京平原地区主要造林树种叶片氮磷再吸收及生态化学计量特征

  目的  通过分析北京平原地区主要造林树种叶片氮（N）和磷（P）再吸收及生态化学计量特征,探讨不同树种对平原造林地生境的生态适应及养分利用机制。  方法  以刺槐、千头椿、旱柳、毛白杨、白蜡和油松等主要造林树种为研究对象,测定其新鲜叶、凋落叶的N、P含量,计算叶片N、P再吸收率并分析其与叶片、土壤养分指标的关系。  结果  刺槐的叶片N含量最高,旱柳的叶片P含量最高;白蜡叶片的N∶P显著高于其他树种（P < 0.05）,毛白杨叶片的N∶P最低,刺槐、千头椿、旱柳和油松之间叶片N∶P差异不显著。不同树种凋落叶N、P含量及N∶P与新鲜叶养分相关性不同。刺槐叶片N再吸收率和千头椿叶片P再吸收率显著高于其他树种,多数树种的叶片N再吸收率或P再吸收率与其凋落叶养分含量表现出显著负相关。  结论  刺槐、旱柳、白蜡和油松的生长受到 P 限制,千头椿和毛白杨生长受到 N 限制。树种能通过叶片N、P再吸收来适应养分限制环境。建议在平原林养护中加强林分结构调整、凋落叶归还林地、人工补植补造等措施以改善平原林养分限制状况。      

西藏地区C·N·P生态化学计量学研究进展

生态化学计量学是从生态系统能量和元素平衡的角度,揭示元素在生物地球化学循环以及生态系统对环境变化的调控机制。总结近年来在我国西藏地区针对植物、凋落物、土壤和土壤微生物量C、N、P生态化学计量及其对环境变化的响应方面的研究成果,并对未来的研究方向进行展望。相关研究表明,植物-凋落物-土壤-土壤微生物系统C、N、P化学计量具有较强相关性,并受生物因子、非生物因子和人类活动的显著影响。植物生长主要受N元素的限制,C、P极度下降时N含量升高,植物通过自我调节能力表现出较强的竞争力和较高的内稳性;土壤养分表现出一定的“表聚性”效应;受海拔高度和温度的影响,微生物对凋落物的分解速率下降,可在一定程度上解释高海拔地区土壤肥力较贫瘠的原因。关于植物-凋落物-土壤-土壤微生物系统生态化学计量学的研究,今后可在多尺度、不同生态系统下进行长期的、多因子交互控制试验的研究。     

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。     

晋西黄土区油松和刺槐人工林土壤养分及其化学计量比对林分密度的响应

  目的  研究对比油松和刺槐林在不同密度下土壤养分及其化学计量比的变化规律及差异性,以加强黄土区人工林的林分管理和生态恢复建设。  方法  以油松和刺槐人工林为研究对象,分别将其划分为高（2 000 ~ 2 700株/hm2）、中（1 100 ~ 1 600株/hm2）、低（800 ~ 1 100株/hm2）3组林分密度类型,每组挑选4个不同林分密度的林地,分别分层采取土样,测定土壤理化性质。  结果  （1）双因素方差分析显示,林分类型对全磷含量（TP）、碳磷比（C∶P）、氮磷比（N∶P）均有显著影响,林分密度仅对TP有显著影响,林分类型与林分密度的交互作用对有机碳含量（SOC）、全氮含量（TN）、TP、C∶P、N∶P均有显著影响。（2）不同林分密度的油松林和刺槐林的SOC和TN表现为:高密度油松林（油H） > 中密度油松林（油M） > 低密度刺槐林（刺L） > 高密度刺槐林（刺H） > 低密度油松林（油L） > 中密度刺槐林（刺M）,全P表现为:刺M > 油H > 刺L > 刺H > 油M > 油L;随林分密度增加,油松林各土层SOC和TN逐渐增加,TP变化相对稳定且无显著性差异,刺槐林各土层SOC和TN先减少后略有增加,TP则是先增加后减少;同一密度在不同林分类型下,油松林土壤养分含量在高密度和中密度时均优于刺槐林,低密度时则相反。（3）不同林分密度的油松和刺槐林的C:N比值表现为:油H > 刺H > 刺L > 油M > 刺M > 油L,C∶P和N∶P比值均表现为:油H > 油M > 刺L > 刺H > 油L > 刺M;随林分密度的增加,油松林土壤C∶P和N∶P逐渐增大,磷的有效性逐渐减小,刺槐林土壤C∶P和N∶P先减小后增大,磷的有效性先升高后降低,油松林土壤磷的有效性在高和中密度下低于同等密度的刺槐林,低密度下则相反;土壤SOC和TN分别在很大程度上决定了C∶P和N∶P水平;不同林分密度下土壤C∶N比较稳定,土壤氮含量较缺乏,林分生长过程受氮素的限制。（4）油松和刺槐林在不同林分密度下的土壤各养分含量呈现出“表聚现象”且随土层深度增加土壤SOC、TN、TP、C∶P、N∶P逐渐减小,C∶N无明显规律;随林分密度增加,油松林土壤属性变异强度先降低后升高,刺槐林则是缓慢升高;相比于油松林,林分密度对刺槐林土壤养分及其化学计量比的垂直变异影响较小,垂直变异更趋于平稳。（5）林分密度的变化会不同程度地改变土壤物理性质对土壤养分及其化学计量比的影响力度,不同林分密度下土壤密度对土壤养分含量及化学计量比的影响最大,非毛管孔隙次之。  结论  综合来看,同一林分类型在不同密度下,油松林在中密度时土壤养分含量及其垂直变异、磷的有效性发挥、受氮素的限制等方面上均处于较优水平,而刺槐林则是在低密度时;同一密度在不同林分类型下,油松林在高密度和中密度的综合表现优于同等密度的刺槐林,低密度时则相反。      

黄土高原高寒区不同人工林土壤养分及生态化学计量特征

[目的]通过分析黄土高寒区不同人工林和不同土层的土壤养分和生态化学计量变化,旨在阐明不同人工林土壤养分和化学计量特征,揭示土壤养分和化学计量随土层深度的变化规律.[方法]以青海黄土高寒区退耕的人工林地(包括青海云杉、华北落叶松、青杨、白桦)为研究对象,以自然退耕的草地和农田为对照,测定了6种植被类型在0～20 cm、2...     

桂西北喀斯特地区植被不同演替阶段生态化学计量特征（英文）

【目的】探讨桂西北喀斯特地区植被不同演替阶段生态化学计量特征,为进一步了解植被演替过程中的养分循环和喀斯特生态系统的稳定性提供参考。【方法】通过野外样地设置、取样及室内试验,采用方差分析和相关性分析等经典统计方法对桂西北喀斯特地区四个演替阶段(草丛、灌丛、次生林和原生林)植物、凋落物和土壤的碳(C)、氮(N)和磷(P)含量、化学计量比及其相关性进行分析。【结果】植物C、N和P含量随植被正向演替呈增长趋势,凋落物的养分含量均低于植物。植物N和P再吸收率表现为原生林灌丛次生林草丛。次生林中0~10 cm土壤以C和N含量最高,但灌丛以P含量最高。养分化学计量比C∶N、C∶P和N∶P在各层次中表现出一定的规律:凋落物植被土壤。在草丛中,植物C∶N、C∶P和凋落物C∶N最高,植物和凋落物的N∶P最低;凋落物C∶P、N∶P和植物N∶P分别出现在原生林和次生林;土壤C∶P、N∶P沿植被正向演替而增加。植物、凋落物和土壤中C、N和P含量及其化学计量比间存在显著相关(P0.05)。【结论】土壤养分对植物养分含量影响不明显,但在植物生长过程中发挥重要作用;植物叶片N∶P受土壤N和P含量的影响;植物生长在演替阶段早期易受土壤养分限制。     

加富有机肥提高有机肥的效果

上海市农业科学院环境科学研究所发明了一种新型高效生态有机肥及其最少养分加入方法,已申请国家发明专利,是依据植物营养最小养分率原理和新提出的有机肥料最小养分率、利用有机肥料的物理、化学特性,生产出适合植物生长需要的新型高效生态有机肥料．质量指标达到有机肥标准(地方标准或国家标准)。     

不同配植孝顺竹土壤-植物氮磷生态化学计量特征

为探究不同经营措施对孝顺竹(Bambusa multiplex)生长的影响,以及竹类植物叶片以外器官的氮磷化学计量特征是否适用于表征植株生长状况及土壤养分丰缺,对浙江农林大学竹种园内列植、群植2种配植的孝顺竹林地土壤-植物氮磷含量及其化学计量特征进行研究。结果表明,群植孝顺竹林地土壤有机碳、碱解氮、有效磷含量高于列植,有效氮磷比值(42. 18±6. 36)远低于列植(118. 70±24. 51),列植具有降低土壤有效养分的作用,群植模式更有利于养分循环平衡。列植模式可以促进孝顺竹氮素在笋、秆中的积累而降低全株磷的积累,列植氮磷比介于8. 02～19. 72,群植介于3. 30～18. 18,传统以叶片氮磷生态化学计量特征来表征孝顺竹植株生长状态及土壤养分丰缺情况的方式并不合适,尤其是在人为干预条件下。     

调亏灌溉条件下绿洲麦田碳氮磷生态化学计量特征研究

对调亏灌溉条件下河西绿洲春小麦农田碳氮磷生态化学计量特征进行了研究,旨在通过认识其C、N、P化学计量比变化,为土壤养分元素转化与循环研究提供基础资料,并为调亏灌溉土壤养分良性循环、农田生态环境改善及农业水土资源可持续利用提供理论依据。     

六盘山生态移民迁出区不同植被恢复模式对土壤养分和土壤酶活性的影响

为了揭示宁夏六盘山生态移民迁出后,植被恢复模式对弃耕地土壤养分和酶活性的影响。本研究以7种植被恢复模式(青海云杉+油松+河北杨、刺槐+油松、旱柳+刺槐+山杏、油松+山杏、刺槐+山杏+紫花苜蓿、油松+旱柳+红豆草、自然恢复)为研究对象,测定并分析土壤养分指标和土壤酶活性。结果表明:1)不同植被恢复模式下土壤养分特征存在显著差异,II-1模式(旱柳+刺槐+山杏)利于土壤表层氮元素和有机质的积累,而CK土壤养分含量较低,不利于土壤养分积累。2)不同植被恢复模式下土壤酶活性也存在显著差异,I-1模式(青海云杉+油松+河北杨)土壤磷酸酶和脲酶活性要优于其他模式;而I-2模式(刺槐+油松)不利于土壤酶活性的提高。3)土壤过氧化氢酶在不同植被恢复模式和土层间均无显著差异,过氧化氢酶、碱性磷酸酶和脲酶均与土壤养分指标无显著相关性。而蔗糖酶分别与土壤碱解氮、速效磷、有机质含量呈显著正相关。4)土层间土壤养分特征和土壤酶活性差异均不显著。研究表明该地区合理配置人工林植被恢复模式对土壤养分积累和酶活性的促进作用要优于自然恢复模式。因此,通过人工合理构建植物群落结构,定向恢复到稳定群落阶段是生态恢复的重要措施。     

青海省祁连圆柏针叶和土壤C、N、P生态化学计量及其影响因子

【目的】探究祁连圆柏针叶和林下土壤C、N、P含量及其生态化学计量特征,解决祁连圆柏与土壤之间的养分循环和供应等问题,为青海省植被保护与修复提供依据。【方法】以祁连圆柏天然次生林为研究对象,在青海省不同地区（祁连县、德令哈市、乌兰县、都兰县、兴海县、泽库县）以及不同海拔（2 900~3 519 m）采集祁连圆柏针叶和林下土壤样品,综合探究针叶和林下土壤C、N、P含量及其生态化学计量特征,以及祁连圆柏生态化学计量内稳性之间的差异,并采用冗余分析研究环境因子对其的影响。【结果】①不同地区、不同海拔间祁连圆柏针叶和林下土壤C、N、P含量及其生态化学计量均存在明显的差异,其中泽库县和海拔3 000 m地区祁连圆柏针叶及林下土壤总氮（TN）、全磷（TP）含量均相对较高,祁连圆柏生长速率快。②祁连圆柏针叶全碳（TC）、C∶N、C∶P和N∶P为绝对稳态型,针叶TN和TP含量均为稳态型。③祁连圆柏针叶和林下土壤C、N、P含量及生态化学计量受平均气温、海拔、年均降水量、pH等环境因子的综合影响,环境因子对祁连圆柏针叶和林下土壤C、N、P含量及其生态化学计量差异的累计解释率分别为73.34%和57.10%。【结论】祁连圆柏内稳性较强,具有良好的生态适应性,其中泽库县和海拔3 000 m处较适合祁连圆柏生存,可进一步作为青海省天然林保护修复以及种苗培育的重点区域。整体来看,祁连圆柏生长主要受N元素的限制,可采取叶面喷施氮肥、引入固氮植物或者适当降低土壤pH值等措施以促进其生长。     

刺槐展叶期细根和叶片的养分动态规律

植物是一个有机整体,构成这个有机体的各部分器官的生长不是独立的,而是互相依赖、互相制约的,一部分器官的生长会对另一部分器官的生长产生影响。植物地上部分和地下部分的功能及所处的环境不同,就会在信息和营养物质的交流及供求关系上存在相互依赖和相互制约。目前,人们的研究主要集中在对刺槐的生长、抗旱性、根系分布、细根分解和细根动态、刺槐叶饲料营养价值等方面,对刺槐细根和叶片的养分动态规律研究较少。为此,本研究以春季刺槐展叶期的芽期、展叶初期、展叶期的根系和叶片为实验材料,重点研究根系和叶片的氮、磷、可溶性糖、蛋白质含量,目的在于研究刺槐人工林展叶期细根和叶片养分含量动态变化规律,揭示刺槐人工林展叶期细根和叶片养分含量变化的相关性,为深入研究刺槐地上部分和地下部分生长的相关性奠定基础。实验结果表明:在春季刺槐展叶片养分含量高于根系养分含量。叶片氮含量在芽期到展叶初期迅速下降,后趋于平稳;蛋白质和可溶性糖含量先上升后下降;磷含量平稳下降。根系氮和可溶性糖含量迅速下降,蛋白质和磷含量先升高后下降。根系和叶片间营养物质的动态变化具有一定的相关性。     

化学生态学研究现状和进展(Ⅱ)--植物他感作用和矿质养分化学生态

植物他感作用是化学生态学的重要研究内容,文章概述了植物他感作用的概念、意义、研究现状和进展及目前急需解决的问题.同时,根据分子生态学理论,矿质养分作为环境因子有着重要的生态学作用,因此这方面的研究也已成为化学生态学研究的重要领域,对此方面作者根据本人和前人的研究结果综述了矿质养分的化学生态作用.     

黔中森林不同土地利用类型土壤养分及计量特征

为探讨黔中森林公园中不同土地利用类型土壤养分状况及其计量比特征，利用统计学的方法研究黔中地区龙架山国家森林公园内6种土地利用类型的不同土层土壤养分及其生态化学计量比特征。结果表明，研究区土壤SOC和TN随土层深度增加而减少，不同土地利用类型对0～10 cm土层的土壤养分含量影响显著，且耕地、针叶林及针阔混交林SOC和TN含量较高。土壤C/K和C/P受土地利用类型的影响较大，土壤化学计量比特征表明土壤氮素成为该区植物生长的限制性养分。土壤C/N、C/P、C/K主要受SOC控制，P/K主要受到TK含量的影响，N/P和N/K主要由TN控制。研究区森林土壤处于“氮限制”状态，且土壤C、N、P、K间存在较强耦合关系；土壤SOC、TN和TK较TP受土地利用类型的影响明显。     

不同油茶品系叶片C、N、P生态化学计量及其重吸收效率研究

对不同油茶（Camellia oleifera）品系叶片C、N、P养分和生态化学计量特征及其重吸收效率进行分析,旨在阐明不同油茶品系的养分利用策略。以岑软2号、岑软3号和香花1号3个不同油茶品系为研究对象,分析成熟叶、衰老叶、凋落叶C、N、P含量、生态化学计量特征及养分重吸收效率。结果表明,3个品系中,香花1号的3种叶片的C、N、P含量、生态化学计量特征表现为最高,各品系间的成熟叶养分含量和老叶、凋落叶的N含量均存在显著差异;岑软2号3种叶片的C∶N均表现为较高,成熟叶以岑软3号最低,老叶和凋落叶均为香花1号最低;3个品系成熟叶的N∶P、凋落叶的各化学计量比值均存在显著性差异,老叶的C∶N和N∶P各品系间差异均未达到显著性水平;N、P重吸收率均表现为岑软2号>岑软3号>香花1号,P的重吸收率在3个品系间均有显著性差异。总体上3个品系成熟叶片的N∶P均介于14～16,其生长受到N、P双重限制;从3种叶片的养分含量和重吸收率来看,尽管不同油茶品系具有不同的养分吸收策略,但均表现出养分主要来源于土壤,在抚育管理中应注重N、P的施用量;岑软2号更能适应所在地区的低N、P限制。     

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。     

干旱河谷-山地森林交错带不同调控模式下土壤氮库特征的研究

[目的]为了解不同调控模式对交错带土壤养分特征的影响.[方法]以4种典型调控模式为研究对象,比较分析了不同调控模式下土壤全N的特征.[结果]以固N树种刺槐和固N草本紫花苜蓿为主体的调控模式具有相对较高的土壤N贮量.同样地,以固N树种刺槐和速生树种墨西哥杨为主体的调控模式可以很好的组合,表现出较高的土壤N贮量.[结论]以固氮植物为搭配的植被恢复模式可以较好地适应干旱河谷山地森林交错带的生态恢复实践.     

不同恢复措施对典型草原优势植物碳、氮、磷化学计量特征的影响

生态化学计量学是当前全球变化生态学和生物地球化学循环新的研究热点和焦点．为了研究宁夏典型草原不同恢复措施对优势植物地上部分C、N、P化学计量特征的影响,以不同恢复措施宁夏典型草原为研究对象,对长芒草、阿尔泰狗哇花、冷蒿等优势植物的C、N、P化学计量特征进行研究,结果表明：不同恢复措施对优势植物长芒草地上部分有机C含量影响并不显著（P〉O．05）,对全N、全P含量有显著影响（P〈O．05）,表明恢复措施的不同导致优势植物地上部分N、P分配发生变化;不同恢复措施下,菊科植物对N的敏感度小于禾本科植物对N的敏感度,P素对于菊科植物的影响大于采本科植物;P对植物的限制性显高于N．