喀斯特高原山地区主要人工林土壤生态化学计量特征

[目的]探究喀斯特高原山地区主要人工林土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)含量及生态化学计量特征,为揭示喀斯特高原山地区土壤养分限制状况、植被恢复和生态系统重建提供参考.[方法]在贵州省毕节市撒拉溪示范区内选取刺梨林(Rosa roxburghii)、核桃林(Juglans regia)和裸地进行野外定点取样,结合室内分析方法对3种人工林样地不同深度的土壤化学性质进行分析比较.[结果]3种人工林样地的有机C、全N、碱解N、全P和速效P含量总体上随土层深度的增加呈递减趋势,全K和速效K含量在不同深度土层间变化不显著(P>0.05)或略有增减,养分总体上呈表层聚集性.土壤C/N、C/P、C/K、N/P、N/K和P/K均表现出一定的差异性,不同深度土层的C/N均以刺梨林最高,C/P表现为刺梨林>裸地>核桃林,C/K均随土层深度增加呈递减趋势,N/K和P/K均表现为核桃林>裸地>刺梨林.刺梨林、核桃林和裸地土壤生态化学计量特征的变异系数分别为11.14%~31.25%、5.59%~17.14%和6.82%~23.71%.相关性分析结果表明,有机C含量与全N含量、全P含量、C/K、N/K,全N含量与全P含量、C/K、N/K,全P含量与C/K、N/K,全K含量与N/P及C/K与N/K均呈极显著正相关(P<0.01,下同);全N含量与全K含量、C/N,全P含量与全K含量、C/N、N/P,全K含量与C/K、N/K及C/N与N/K均呈极显著负相关.[结论]不同人工林样地的土壤养分分配均受土层深度影响,主要聚集在表层,N和P含量处于亏缺状态;生态化学计量比总体上为表层显著高于底层,土壤养分对其贡献存在差异.     

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...     

不同郁闭度马尾松林土壤元素生态化学计量特征

为了阐明郁闭度对马尾松林土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)含量及生态化学计量特征的影响,以福建省长汀县红壤侵蚀初步治理区马尾松林为研究对象,采用野外控制试验设置不同郁闭度(0.2、0.4、0.6、0.8)的试验小区,定期测定不同土层(0～10 cm、10～20 cm、20～40 cm)土壤C、N、P、K含量,分...     

雷州半岛3种速生人工林下土壤生态化学计量特征

为探讨雷州半岛3种常见人工林尾巨桉Eucalyptus urophylla × Eucalyptus grandis林,赤桉Eucalyptus camaldulensis林及湿加松Pinus elliottii × Pinus caribaea林0~60 cm土层土壤有机碳、全氮、全磷和全钾及其化学计量学特征的变化规律,在雷州半岛内,选取8年生尾巨桉林、8年生赤桉林和15年生湿加松林,分别在各林分内设置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,并计算不同元素之间的计量比。结果显示:3种人工林0~60 cm土壤有机碳、全氮质量分数未产生显著差异;赤桉林下土壤全磷质量分数显著低于湿加松林,但尾巨桉林下土壤全磷质量分数与湿加松林未产生显著差异;全钾质量分数表现为湿加松林>赤桉林>尾巨桉林,桉树林下土壤全钾质量分数显著低于湿加松林（P < 0.05）,导致林下土壤碳钾比、氮钾比、磷钾比均显著高于湿加松林。3种人工林土壤有机碳及全氮质量分数随土层深度增加而显著下降（P < 0.05）,碳磷比、碳钾比、氮磷比、氮钾比均对土层深度呈降低趋势,且表层土壤（0~20 cm）比值均显著高于下2层土壤（P < 0.05）,但碳氮比、磷钾比随土层深度的变化没有一致规律;3种人工林下土壤碳磷比均小于200.00,且氮磷比低于全国平均值,说明研究区内氮质量分数相对缺乏。相关性分析表明:土壤有机碳和土壤全氮极显著正相关（P < 0.01）,相关系数达0.925,土壤全磷和全钾及全氮相关性不显著（P>0.05）。该试验区内3种人工林生长均受氮元素限制。建议雷州半岛桉树林及松树林培育过程中,注意对不同营养元素的平衡施肥,防止地力衰退问题的出现。     

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。     

搞好中心城区面山绿化促进城市生态建设

阐述了通过搞好中心城区面山绿化,建起一道绿色屏障,从而改善市区环境,促进"生态立市"战略目标的实现.     

农田生态化学计量研究进展

生态化学计量学研究能量和多重化学元素(主要是C、N、P)之间的动态平衡,并分析这种平衡对生态系统的影响,现已成为全球研究热点之一.然而关于农田生态化学计量的研究相对较少.综述了在农田土壤生态化学计量、作物生态化学计量、土壤与作物生态化学计量的相关性3个方面的研究进展,以期为农田生态化学计量的相关研究提供参考.     

不同林龄麻栎人工林土壤生态化学计量特征研究

以江苏省句容市不同林龄（18、30、45、67 a）麻栎人工林为研究对象,测定土壤及其微生物生物量碳及氮、磷含量,并分析其生态化学计量特征。结果表明：随林龄的增长,麻栎林土壤有机碳（SOC）和全氮（TN）含量增加,而土壤全磷（TP）呈先增加后减小的趋势,且处于较低含量水平（土壤TP含量均值为0.42 g/kg）。不同林龄之间土壤生态化学计量比差异不显著,土壤C/P平均值（80.09）远高于全国平均水平（52.7）。随林龄的增长,麻栎林土壤微生物生物量碳（MBC）及氮（MBN）、磷（MBP）含量总体呈增加趋势,土壤微生物生态化学计量比在林龄之间的差异性不显著。土壤微生物生物量碳氮磷与土壤碳氮磷含量之间呈极显著正相关;而土壤TP与MCB/MBP、MBN/MBP显著负相关;土壤MBP与C/P、N/P显著负相关。因此,麻栎林土壤表现出全磷和有效磷的匮乏,林分生长受到磷的严重制约;土壤微生物生物量受土壤养分影响,且二者存在显著的生态化学计量耦合关系。本研究有利于系统、全面地揭示麻栎人工林生态系统土壤养分状况,对麻栎林合理经营、养分调控及生产力提高等具有指导作用。     

白龙江上游不同林龄粗枝云杉人工林土壤化学计量特征

以白龙江上游不同林龄（20、25、30、35、40、45 a）粗枝云杉人工林土壤为对象,采用野外取样法和室内分析法,测定不同深度（0~20 cm和20~40 cm）土壤的有机C、全N、全P、全K含量,并分析其化学计量特征,探讨林龄对云杉人工林土壤养分化学计量比的影响及其与土壤养分的相关性,以期通过调节土壤养分含量来提高系统的养分利用效率及云杉人工林的生产力,增强云杉人工林的水源涵养能力。结果表明:1）林龄和土层对云杉人工林土壤养分含量均有显著（P<0.05）影响。随林龄的增加土壤有机C含量呈“W”形变化,土壤全N、全P含量呈“N”形变化,30 a前的土壤养分较30 a后的养分含量低;相同林龄随土层增加土壤养分含量（除全K外）均呈现逐渐降低的趋势。2）林龄和土层深度对土壤C/N、C/P、C/K、N/P均有显著（P<0.05）的影响。除C/P之外,其他比值随林龄的增加均不稳定,变异系数较高;随土层深度的增加其比值（除N/P外）呈降低趋势。由化学计量比值大小得出,研究区土壤缺乏全N和全K,全 P含量较充足,云杉人工林在30 a之前受土壤P控制,30 a之后受土壤N控制。3）由相关性分析表明,随着土层深度的增加,土壤C、N、P、K、C/N、C/P、C/K、N/P之间的相关系数降低。有机C和全P是影响C/N、C/P、C/K、N/P的关键因子。     

西南喀斯特区土壤养分含量及生态化学计量特征

利用土地质量地球化学调查数据,研究我国西南黔江—酉阳一带喀斯特区土壤养分含量及生态化学计量特征,为揭示岩溶生态系统各组分之间的养分循环提供科学参考。结果表明,土壤SOC、TN、TP和TK平均值分别为27.15、1.66、0.693和21.62 g/kg,化学计量比C∶N、C∶P、C∶K、N∶P、N∶K、P∶K平均值分别为16.24、42.42、1.45、2.60、0.087、0.037;C∶N、C∶K、N∶K两两之间呈极显著正相关,P∶K与C∶P、N∶P呈极显著负相关。不同土地利用方式下,SOC、TN、TK均为水田中含量最高,TP在旱地和园地含量较高,C∶N在水田、园地较高,C∶P、N∶P、N∶K在水田、有林地较高,C∶K在灌木林地、有林地较高,P∶K在各用地方式间均无显著差异。     

闽南山地树种转换对土壤碳氮磷及化学计量的影响

【目的】为了解闽南山地杉木转换为固氮树种黑木相思和速生树种桉树后,对土壤碳氮磷储量及化学计量特征的改善状况。【方法】以杉木采伐迹地上营造的3种同林龄人工林（杉木、桉树、黑木相思）为研究对象,采集林下0～10,10～20和20～40 cm土层的土壤样品,测定其有机碳、全氮、全磷、pH及6项物理性质（容重、最大持水量、最小持水量、毛管持水量、非毛管孔隙度、毛管孔隙度）,并计算其化学计量。【结果】桉树和黑木相思土壤的有机碳含量显著高于杉木土壤,3种林分土壤的有机碳和全氮含量随着土层加深显著降低,全磷含量受土层和树种的影响较小;单因素方差分析显示3种林分土壤的C∶N、C∶P、N∶P和C∶N∶P随土层的变化未表现出一致的规律,但整体表现为随着土层加深而降低,黑木相思和桉树土壤的C∶N、C∶P、N∶P整体高于杉木土壤,3种林分土壤的化学计量均处于中等变异水平;土壤容重与有机碳、全氮、C∶N、C∶P、N∶P呈显著负相关,最大持水量、最小持水量、毛管孔隙度、非毛管孔隙度与有机碳全氮及化学计量比均具有显著相关性,一元线性回归分析显示有机碳与全氮、C∶N、C∶P均呈极显著正相关,全氮与C∶N和N∶P呈极显...     

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      

北京平原地区不同造林树种林下土壤化学计量特征

土壤有机碳、氮和磷浓度及其比例对林木的生长发育具有重要影响,探究树种-土壤养分之间的关系,可为平原地区人工林规划和管理以及土壤肥力恢复提供科学指导。以北京市大兴区平原造林区域5种人工纯林（国槐、毛白杨、银杏、油松和榆树）为研究对象,对林下0 ~ 20 cm和20 ~ 40 cm土壤有机碳、全氮和全磷浓度,以及生态化学计量特征和相关性进行研究。结果表明：（1）在0 ~ 20 cm,树种对土壤有机碳、全氮和全磷浓度均存在显著影响（P＜0.05）;在20 ~ 40 cm,树种对土壤全氮浓度影响显著。随土层加深,各树种林下土壤有机碳、全氮和全磷总体上呈下降趋势。研究区土壤有机碳、全氮和全磷浓度均低于全国平均值,尤其以缺氮最为严重。（2）在0 ~ 20 cm,不同树种之间土壤C:N、C:P和N:P均存在显著差异。榆树林土壤C:N显著大于毛白杨林、油松林和银杏林,银杏林土壤C:P显著高于毛白杨林和榆树林,而银杏林土壤N:P显著高于国槐林和榆树林。随着土层加深,土壤C:N、C:P和N:P变化各异。土壤C:P和N:P均远低于全国土壤均值。（3）相关分析表明,土壤全氮主要影响C:N和N:P,土壤有机碳主要影响C:P。国槐林和油松林在改善土壤养分方面有较好的效果。北京市平原造林区域的氮可能是影响林木生长的主要限制性元素,建议在后期的抚育管理过程中施用适量的氮肥,为造林树种提供良好的生长环境。     

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。     

不同林龄马尾松人工林叶片–土壤碳氮磷生态化学计量特征研究

以桂中5年生、13年生、23年生、30年生、40年生、60年生马尾松人工林为对象,分析了叶片和土壤C、N、P含量,探讨叶片C、N、P化学计量特征及其与土壤环境因子关系。结果表明：C、N、P含量均表现为叶片 > 土壤,且C、N、P含量和化学计量在不同林龄间及叶片与土壤间均存在显著差异。随林龄增加,叶片C、N含量呈上升趋势,过熟林（40年生和60年生）显著高于其他林龄,P含量呈先上升后下降趋势,30年生显著高于其他林龄;土壤中C、N、P含量呈先下降后上升的趋势,其中幼龄林（5年生）和过熟林（40年生和60年生）中C、N含量显著高于其他林龄,60年生中P含量显著高于其他林龄。根据叶片中N∶P值,马尾松林主要受到P素限制。马尾松对于环境适应性表现出更强的植物稳定性,但对于系统内N∶P养分平衡状态的敏感性较强,同时土壤N、AP、AN含量及C∶N是马尾松叶片C、N、P化学计量特征变化的关键决定性因素。因此,马尾松生长过程中,尤其要注意N∶P养分平衡,为提高其生产力,建议在抚育管理过程中合理施用N、P肥以改善土壤养分状况和提高植物养分利用效率。     

水曲柳人工纯林与混交林土壤生态化学计量特征的比较

以东北林业大学森林培育实验站营造的29年生水曲柳纯林、水曲柳-落叶松混交林、水曲柳-云杉混交林和水曲柳-红松混交林土壤为研究对象,对其土壤中的C、N、P、K质量分数及其生态化学计量特征进行了比较研究。结果表明:水曲柳纯林的土壤C、N、P、K质量分数皆高于水曲柳-云杉混交林和水曲柳-红松混交林,土壤C、P质量分数皆低于水曲柳-落叶松混交林,土壤N质量分数与水曲柳-落叶松混交林差异不明显,土壤K质量分数高于水曲柳-落叶松混交林;水曲柳纯林的土壤w(C)∶w(N)低于水曲柳-云杉混交林和水曲柳-红松混交林,w(C)∶w(P)低于3种混交林,w(C)∶w(K)、w(N)∶w(K)和w(P)∶w(K)皆高于水曲柳-云杉混交林与水曲柳-红松混交林,低于水曲柳-落叶松混交林,w(N)∶w(P)高于水曲柳-红松混交林;研究区土壤C、N、P质量分数间耦合关系显著;土壤C、N、P质量分数是影响土壤w(C)∶w(N)、w(C)∶w(P)、w(C)∶w(K)、w(N)∶w(P)、w(N)∶w(K)和w(P)∶w(K)的重要因素。     

林芝市耕地连作方式下土壤生态化学计量特征研究

为了解西藏自治区林芝市连作地块土壤养分的分布特征,提高土地生产力,充分发挥土地的利用效率,对林芝市巴宜区3个连作地块（拉丁嘎村、拉当喀村、拉嘎娘村）进行研究,采集0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm、30～40 cm土层土壤,测定土壤的pH值、含水量以及土壤有机质（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）、全钾（TK）、速效磷（AP）和速效钾（AK）含量,计算土壤化学计量比（C/N、C/P、N/P）。结果表明,林芝市巴宜区连作土壤养分含量总体处于中等水平,在土壤各组分差异性上,所有组分的变异系数为0.01≤CV≤1.00,属于中等变异;3个地区土壤TP含量平均值差异较小,拉丁嘎村与其他两个地区的土壤AK含量平均值差异较大;拉当喀村连作土壤C/N明显高于其他两个地区;研究区连作方式下,土壤有机质（SOM）平均含量除与TK含量呈负相关外,与其他养分含量均呈正相关;林芝市3个连作地块土壤养分中全氮（TN）、全磷（TP）、速效钾（AK）含量均较高,但全钾（TK）、速效磷（AP）含量较低,具有较大的空间差异性;人类活动干扰是影响土壤C、N、P、K含量和化学计量比的主要因素。     

野生杜鹃林土壤微生物生物量碳氮磷化学计量特征

探究不同种类杜鹃林土壤微生物生物量碳、氮、磷的特征及相互之间的联系,为野生杜鹃林土壤养分含量和判断土壤养分限制作用提供依据.以贵州百里杜鹃林区3种优势种马缨杜鹃、迷人杜鹃和露珠杜鹃为研究对象,运用生态化学计量学的理论和方法,对其根际土壤微生物生物量碳(SMBC)、土壤微生物生物量氮(SMBN)、土壤微生物生物量磷(SM...     

华北不同利用强度潮土酶生态化学计量特征比较

为探究土壤酶活性和微生物养分限制水平对土地利用强度的响应特征,本研究设置1个高强度（小麦-玉米轮作,MW）、2个中强度（临时草地-小麦,GW;玉米-临时草地,MG）和1个低强度（多年生草地,PG）共4个处理,6 a后采样解析土壤酶活性及酶生态化学计量特征。结果表明：土壤pH值随土地利用强度降低而下降（仅PG达到显著）,PG和GW均增加了土壤有机碳（Organiccarbon,OC）含量;PG还增加了土壤全氮（Total nitrogen,TN）与有效磷（Available phosphorus,AP）含量,进而提高了土壤C∶P和N∶P的比值。与MW和MG相比,PG和GW提高了β-1,4-葡萄糖苷酶（β-1,4-glucosidase,BG）、β-N-乙酰-氨基葡萄糖苷酶（β-N-acetyl-glucosaminidase,NAG）+亮氨酸氨基肽酶（Leucine aminopeptidase,LAP）和碱性磷酸酶（Alkaline phosphatase,ALP）活性,以及土壤酶碳磷比（C/P ratio of extracellular enzymatic activities,EEAC∶P）和土壤酶氮磷比（N/P ratio of extracellular enzymaticactivities,EEAN∶P）,显著降低了土壤微生物P限制。相关性分析表明：土壤C、N和P关键代谢酶活性均与OC、TN、C∶P和N∶P显著正相关,而与NH+4-N显著负相关;EEAC∶P和EEAN∶P均与OC、C∶P和N∶P显著正相关,但仅EEAN∶P与NH+4-N显著负相关。随机森林模型分析表明,pH是土壤微生物C限制的主要解释因子,而C∶P、N∶P和NH+4-N对土壤微生物P限制的解释度最高。研究表明,将临时草地模式引入农田能够增强土壤固碳和供氮能力,提高土壤酶活性并降低土壤微生物P限制,可为集约化农业管理下提升农田土壤生态系统质量提供理论依据和技术支撑。