呼伦贝尔草原针茅属植物及土壤 CNP 的化学计量特征

为了研究呼伦贝尔3种典型草原的生态化学计量学特征,以兰旗庙克氏针茅、呼伦镇大针茅和克尔伦苏木小针茅为研究对象,综合研究了3种植物地上地下及土壤的C、N、P含量及其生态化学计量比特征。研究表明：全碳含量除大针茅之外,其他两种植物地上养分均低于地下养分,全氮含量和全磷含量恰好与全碳相反;3种不同针茅群落的植物地下养分含量特征与其土壤养分特征基本一致,而植物地上养分含量特征与其土壤特征却没有明显的相关性;3种针茅和它们所生长土壤的氮磷化学计量比值均小于14;3种针茅和它们所生长土壤（除小针茅外）的碳氮化学计量比值均大于25。     

我国西南喀斯特森林生态系统生态化学计量学研究

喀斯特森林生态系统作为喀斯特生态系统的重要组成部分,其生态化学计量特征是喀斯特生态系统研究的热点。对比其他森林生态系统,我国西南喀斯特森林生态系统的植物具有较高的C含量和较低的N、P含量,植物生长一般会受到N、P的限制;凋落物和土壤N、P含量较高,不同植被类型土壤P含量有很大差异;随着植被正向演替的进行,土壤N含量和凋落物N、P含量有逐渐增加的趋势;喀斯特森林生态系统化学计量特征主要受到植物个体差异、气候、地形和人类活动的影响。文中系统总结了我国西南喀斯特森林生态系统的研究概况、生态化学计量特征、影响因素及研究方向,并针对我国西南喀斯特森林生态系统生态化学计量学研究亟待解决的科学问题从4个方面进行了研究展望。     

陆地植物生态化学计量学特性研究进展

生态化学计量学主要研究生态系统中能量与碳、氮、磷等多种化学元素的平衡,影响生态系统中的多个层次。该文从陆地植物的变化规律、影响植物生态化学计量学特征的因素两方面介绍植物的生态化学计量学特性的研究进展。     

会同成熟杉木器官C∶N∶P生态化学计量的动态特征

【目的】植物不同器官的C、N、P含量及生态化学计量学的动态特征能反映其营养利用效率及生长环境相对的养分限制。本文针对30年生杉木林叶、枝、根C、N、P生态化学计量的季节动态进行研究,旨在剖析成熟杉木林各器官在不同季节养分元素的变化情况及器官之间的内在关联性,揭示成熟杉木林生态过程中养分元素的变化规律及其环境平衡关系,为杉木成熟人工林培育大径材培育提供理论支撑。【方法】以湖南会同生态站Ⅲ号集水区30年生杉木人工林为研究对象,测定不同季节杉木叶、枝、根的C、N、P含量及计量比,分析不同器官C、N、P含量及其生态化学计量比间的差异性,用CCA约束性排序对根、枝、叶之间的相关关系及不同季节下环境因子的影响进行分析。【结果】杉木相同器官的C、N、P含量及其生态化学计量比呈显著性季节变化(P 0.05),不同器官的生态化学计量比在相同季节间差异显著(P 0.05);叶、枝、根的C含量具有一致的变化规律,4月份最高,7月份最低,器官之间表现为根枝叶;叶、枝、根的N、P含量也均表现为10月份最高,7月份最低,器官之间表现为叶枝根;CCA分析表明植物器官的生态化学计量特征受季节变化影响较大;Ⅲ号集水区杉木叶、枝、根的C、N、P含量及生态化学计量之间均呈正相关关系;杉木生态系统整体的N素含量偏低,其生长主要受到N的限制,杉木林凋落物量相对较少,其凋落物的分解提供N素少,影响植物器官中N、P等营养元素的含量。【结论】30年生成熟杉木不同器官养分元素含量及环境因子对植物器官的生态化学计量特征均有影响,这一结果与普遍认为成熟期杉木的生长基本停滞的观点不同,证明了杉木到成熟期N、P作为植物生长过程中主要影响元素,其养分循环效率仍然很高,生长缓慢是由于N素限制。本研究为杉木林大径材培育和提高杉木林经济效益提供了数据支撑。     

石梅湾3种植物叶片与其群落凋落物C,N,P生态化学计量特征研究

研究植物叶片和凋落物碳(C)、氮(N)、磷(P)含量和计量比对阐明植物群落生理过程及维持生态系统养分平衡至关重要。以石梅湾青皮林、木麻黄林和红树林为研究对象,通过测定建群种叶片和凋落物C,N和P含量,并分析其化学计量学特征与差异。结果表明:1)3种植物叶片C,N,P含量均显著高于凋落物(P<0.05),相反,其化学计量比显著低于凋落物;2)3种植物叶片N,P的养分再吸收效率表现为P(44.49～62.63%)大于N(18.96～34.37%),说明对P元素的养分再吸收能力较强;3)3种植物叶片N∶P比值依次为青皮(16.03)、木麻黄(15.18)和拉关木(8.04),说明青皮生长倾向于受P限制,木麻黄生长倾向于受N和P共同限制,拉关木生长倾向于受N限制。研究结果可为海岸带森林生态系统的可持续发展提供科学依据。     

周山森林公园土壤及土壤微生物碳、氮、磷生态化学计量关系

土壤及土壤微生物量(SMB)、碳(C)、氮(N)、磷(P)元素的生态化学计量关系是土壤生态系统的重要特征之一。研究城市森林公园林分土壤及土壤微生物碳、氮、磷生态化学计量特征,对完善生态化学计量学理论具有重要意义。按典型性与随机性的原则,在洛阳市区周山森林公园雪松、侧柏、刺槐、银杏和混交林等林分中确定125个取样点,测定样点0～20 cm层内土壤有机碳、全氮、全磷含量和土壤微生物碳、氮和磷元素含量。结果表明,周山森林公园土壤和土壤微生物C∶N∶P原子比分别为125.7∶10.5∶1和76.7∶5.8∶1;土壤和SMB原子间的C∶N、C∶P、N∶P比值差异显著,土壤和SMB C∶N、N∶P比值间的相关性均不显著(p0.05),但C∶P相关性极为显著(p0.001);所有林分C∶P相关性均显著(p0.05)。土壤与土壤微生物C∶N∶P化学计量关系可能暗示了陆地生态系统SMB中碳、氮、磷元素的弱稳态机制。     

重庆市主城区道路绿地土壤C/N/P比特征分析

指出了土壤碳、氮、磷比是生态系统内碳氮磷循环的主要指标,也是生态化学计量学主要研究对象。通过对重庆市主城区道路绿地土壤碳、氮、磷元素的分析,发现土壤有机碳含量在2.60～46.0g/kg之间;土壤全氮含量在0.432～3.44g/kg之间;土壤全磷含量在0.229～1.27g/kg之间;土壤C/N比在5～20之间,平均值为15.3;土壤C/P比在6.32～55.5之间,平均值为24.5;土壤N/P比在0.495～4.12之间,平均值为2.04。制约土壤养分供应能力的主要因素还是来源于有机碳,但不同地段土壤氮、磷元素含量差异较大,结合绿化植物与碳、氮、磷之间的关系还需要进一步的研究。     

秦岭山地松栎林土壤理化性质耦合关系

【目的】土壤是森林生态系统的重要组分之一,林地土壤理化性质及其耦合关系对森林生态系统的发育过程、空间格局和生态功能具有重要影响。针对秦岭油松-锐齿槲栎混交林土壤物理性质与其养分含量及元素化学计量特征的关系进行研究,旨在筛选出对林地土壤养分元素含量及其化学计量比起主导作用的土壤物理性质指标,揭示养分元素沿土壤物理性质梯度的变化趋势,以期为秦岭森林生态系统功能维护及可持续经营提供参考依据。【方法】在研究区设置15块调查样地进行土壤样品采集,分别测定非毛管孔隙度、毛管孔隙度、总孔隙度、容重、最大持水量和毛管持水量等6项物理性质指标,以及总有机碳(C)、总氮(N)、总磷(P)、总钾(K)、速效N、速效P和速效K等7项化学养分指标,并计算其生态化学计量比,运用单因素回归分析和典范对应分析(CCA)等方法研究林地土壤的理化性质耦合关系。【结果】非毛管孔隙度、总孔隙度与林地土壤"物理性质-化学养分"CCA排序轴及"物理性质-化学计量比"CCA排序轴的相关系数均达到显著水平。土壤总P含量随非毛管孔隙度及总孔隙度的增加而显著上升;C:P和N:P均随非毛管孔隙度的上升而显著下降,P:K随非毛管孔隙度的上升显著增加;随着总孔隙度上升,N:P显著下降而P:K显著增加。此外,速效P含量随土壤容重增加而呈现明显的"先上升后下降"单峰变化趋势。C:N位于CCA排序图的中心位置,且与各物理性质指标之间无显著性回归关系,表现出较强的化学计量内稳性。【结论】秦岭松栎林土壤物理特性对其化学性质产生了显著影响,起主导作用的物理指标依次为非毛管孔隙度、总孔隙度和容重,土壤持水量对该区土壤化学性质的影响力较弱。同时,在林区内毛管孔隙度及总孔隙度较高的区域应注意人工添加N肥,以缓解N元素的限制性作用。     

大岭山森林公园不同海拔土壤碳氮磷化学计量特征研究

森林土壤碳氮磷化学计量特征是土壤养分的供应能力、评估土壤质量以及预测生态系统响应的重要指标。研究以大岭山森林公园为研究对象,在5个海拔梯度设置26个调查样点进行不同海拔土壤碳氮磷化学计量特征分析,结果表明:土壤有机碳及氮含量均随海拔上升逐渐增加,土壤磷含量则为先增大后减小的变化趋势;土壤氮磷比、碳磷比均为随海拔上升呈增大趋势;碳氮比整体差异不大,反映为全区域碳限制;海拔与土壤氮含量、有机碳含量、土壤碳氮比呈显著的相关关系,显示碳、氮同为影响森林公园森林生态系统的关键因子。     

马尾松林下4种灌木植物叶片与土壤生态化学计量特征

[目的]植物-土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及生态化学计量关系反映其土壤养分利用效率及林下光环境对植物的养分限制状况.针对17年生马尾松Pinus massoniana人工林林下4种灌木叶片与土壤全碳(TC)、全氮(TN)、全磷(TP)养分含量及生态化学计量特征进行研究,探索马尾松林下灌木养分状况,为马尾松林下复...     

平潭岛海岸带木麻黄人工林碳氮磷化学计量特征

为探明不同距离梯度上木麻黄防护林的养分限制状况,对福建平潭岛海岸带前沿和后沿木麻黄林带植物和土壤的碳氮磷化学计量特征开展研究,结果表明:前沿林带木麻黄小枝中碳含量低于后沿林带;前沿林带中强烈的环境胁迫影响了木麻黄的生长和对碳的固定;前沿和后沿林带木麻黄生长均受到严重的磷限制。通过相关分析和冗余分析,确定了影响海岸带木麻黄化学计量特征的主要土壤因子为土壤磷含量和碳磷比,证明土壤中磷素的缺乏是影响海岸木麻黄防护林生长和经营的关键限制性因子。     

艾比湖流域2种典型荒漠盐生植物冠下土与叶片的生态化学计量特征

【目的】探明荒漠盐生植物冠下土与叶片生态化学计量特征沿盐分梯度的变异及影响叶片元素计量特征的主要土壤因子,为干旱盐渍化区域生态保育提供理论依据。【方法】以新疆艾比湖流域2种典型荒漠盐生植物骆驼刺和白刺为研究对象,按照盐分梯度对2种植物分别选取3个10 m×10 m样方,基于216个冠下土和植物样品,综合分析不同盐分梯度下骆驼刺(轻度、中度和重度)和白刺(中度和重度)冠下土与叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征,并利用冗余分析探究影响盐生植物叶片生态化学计量的主要土壤因子。【结果】盐分适度增加能明显提升荒漠盐生植物冠下土C、N、P含量,但高盐降低骆驼刺冠下土C、N、P含量;骆驼刺冠下土C∶N与C∶P以中盐样方最大,而白刺冠下土C∶N、C∶P、N∶P中盐与高盐样方之间均无显著差异(P0.05)。白刺叶片C、N、P含量随盐分提高而显著增加(P0.05),C∶N与C∶P表现为中盐高盐;低盐增加骆驼刺叶片C和P含量,降低N含量,中盐导致骆驼刺叶片C∶N与C∶P升高。2种荒漠盐生植物叶片N∶P在不同盐分梯度下均无显著差异(P0.05),均值分别为15.41±2.16、8.10±0.83。冗余分析表明,冠下土P含量和盐碱度分别是影响骆驼刺和白刺叶片C、N、P化学计量特征的主要因素。【结论】土壤盐分适度增加能提升荒漠盐生植物冠下土C、N、P含量,改变植物叶片的C、N、P含量及C∶P。盐生植物叶片生态化学计量受土壤盐碱度和元素含量的双重影响。     

长沙市10种园林绿化树种鲜叶碳、氮、磷生态化学计量特征

对长沙市10种园林绿化树种鲜叶碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其生态化学计量比特征进行了研究,结果表明:10种园林绿化树种鲜叶C,N,P含量变化范围分别为525.55~595.70 g/kg,10.52~25.77 g/kg和0.36~0.83 g/kg之间,常绿阔叶树叶具有高C含量,较低N和P含量和具有更高的C∶P和C∶N比值,不同树种对P的需求差异大于其对N的需求差异;10种树种生长的土壤层养分极其贫瘠,各树种生长主要受P的限制,树种鲜叶与土壤C∶N比值呈极显著正相关,树种鲜叶与土壤N、P之间,鲜叶C∶P、N∶P比值与土壤N、P含量之间存在显著正相关,表明土壤N、P显著影响各树种的生长速率。     

不同植被类型土壤养分及生态化学计量特征研究

以望谟北盘江国家湿地公园3种不同植被类型土壤为研究对象,分析不同植被土壤养分及生态化学计量特征,为脆弱生态区域植被恢复提供技术支撑。选取乔木林、经济果树林、草地3个不同植被类型测定0—20 cm土层养分状况。结果表明：(1)在3种植被类型中,土壤C,N,P,K,AN,AP存在显著性差异;(2)土壤的C/N,C/P水平上,乔木林(18.58,84.20)、经济果树林(22.00,268.75)、草地(18.35,90.85)均高于我国陆地平均值;(3)土壤的N/P水平上,乔木林(4.51)、草地(5.13)<10,经济果树林(11.91)在10—20之间。3种植被类型中,土壤养分含量表现为乔木林>经济果树林>草地,且除AK外,其余土壤养分皆存在显著性差异。乔木林和草地土壤限制因素是N,而经济果树林是N和P。该区域在进行植被恢复管理时,可适当施加氮、磷肥,以提高土壤肥力,为植被恢复提供更多土壤养分。     

湘中丘陵区不同恢复阶段森林生态系统的碳储量特征

【目的】探讨亚热带植被恢复过程中森林生态系统碳储量及其在各层次(植被层、枯落物层、土壤层)分配格局的变化,为揭示植被恢复对森林生态系统碳汇功能的影响机制和分阶段实施森林生态系统碳库管理措施提供科学依据。【方法】采用空间代替时间的方法,在湘中丘陵区选取地域毗邻、环境条件基本一致的檵木+南烛+杜鹃灌草丛(LVR)、檵木+杉木+白栎灌木林(LCQ)、马尾松+柯+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,采用收获法建立部分主要树种相对生长方程和引用部分主要树种通用生长方程估算生物量,采集0～10、10～20、20～30和30～40 cm土层土壤样品,测定植物、土壤碳含量,估算生态系统各层次的碳储量。【结果】植被层各组分碳含量随植被恢复而变化,同一恢复阶段各组分碳含量基本上表现为乔木层灌木层草本层;枯落物层碳含量以PLL最高,其次为LAG,LCQ最低;同一土层碳含量随植被恢复而增加;从LVR到LAG,植被层、枯落物层、0～40 cm土壤层和生态系统碳储量分别增加了70. 80、1. 17、67. 05和139. 02 t C·hm~(-2);植被层、生态系统碳储量各阶段间的增长速率均呈先快后慢的特征,而土壤层呈快—慢—快的特征;不同恢复阶段生态系统碳储量具有一致的垂直分配格局:0～40 cm土壤层植被层枯落物层;随植被恢复,植被层碳储量对生态系统碳储量的贡献率呈增加趋势,而土壤层碳储量的贡献率呈下降趋势,枯落物层变化不大;生态系统、植被层、土壤层碳储量与植物多样性指数(除植被层外)、植被层生物量、土壤碳含量显著(P0. 05)或极显著(P0. 01)正相关。【结论】随着植被恢复,植物多样性、植被层生物量、土壤碳含量、植被层碳储量、土壤层碳储量和生态系统碳储量均增加,但各阶段的增长速率不同。为了提高亚热带森林生态系统碳储量,在植被恢复早、中期阶段,可合理经营促进植被恢复,通过提高植物多样性、植被层生物量、土壤碳含量来提高植被层和土壤层的碳储量;在植被恢复后期阶段,要通过保护好植被来保证土壤碳含量持续增高。     

不同氮水平条件下油茶苗养分积累及化学计量特征

【目的】研究氮添加对油茶幼苗养分积累和主要大量营养元素含量、比值等计量特征的影响,为探究氮对油茶苗生长的影响机理及其与碳、磷等互作关系提供科学参考,同时可为油茶苗氮素养分管理提供理论依据。【方法】以油茶2年生实生苗为试验材料,设置0 mmol·L^-1(N0,CK)、5 mmol·L^-1(N1)、10 mmol·L^-1(N2)、15 mmol·L^-1(N3)、20 mmol·L^-1(N4)共5个氮浓度处理,开展盆栽试验。测定油茶苗各器官生物量和碳氮磷钾元素含量,计算养分累积量、养分利用效率和元素化学计量比。【结果】氮添加显著提升油茶体内N素含量,各器官N含量均在N3水平下达到峰值。随着氮水平的升高,根系C、P含量和叶片P含量呈下降趋势,叶片C和茎部C、P、K含量保持不变。中高浓度氮素(N3、N4)能促进油茶苗干物质和养分的积累,N4处理促进作用最大。氮浓度处理改变了养分的分配格局,随着氮水平的升高,根系养分占比下降,叶片养分比例升高。氮添加降低了N素利用效率,对P、K利用效率影响...     

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...     

不同整地方式尾巨桉林地土壤生态化学计量学特征

为了阐明不同整地方式下土壤生态化学计量学特征及其指示意义,对尾巨桉人工林不同整地下土壤的 C、N、P、K 含量进行了测定与分析。结果表明：不同整地方式下土壤养分含量及其化学计量特征均有明显不同。土壤有机碳、全 N 变异性较大,全 P、全 K 变异性较小。表层土壤养分的含量显著高于底层土壤;不同整地方式之间养分含量不同,全垦最高,带垦最低,同一土层之间也是有机碳、全 N 含量变异性较大,全 P、全 K 含量变异性较小。土壤 C/N、C/P、C/K、N/P、N/K 均较稳定,平均值分别为11.50、21.21、11.46、1.81及0.95,P/K 平均值为0.51,土壤有机碳和全 N 极显著正相关,全 P、全 K 相关性不显著。     

关帝山不同海拔梯度华北落叶松林土壤养分特征分析

以山西庞泉沟自然保护区的柴逯沟东南坡的华北落叶松天然林林下0～60cm混合土壤为研究对象,采用单因素方差分析、Pearson相关分析和LSD多重比较,探讨不同海拔梯度下华北落叶松林的土壤养分含量及生态化学计量学特征。结果表明,土壤有机碳、全氮、氨态氮、速效钾随海拔梯度的增加差异显著,其含量随海拔的增加总体上呈下降趋势。土壤全磷、有效磷随海拔梯度的增加差异显著,其含量随海拔的增加呈上升趋势。不同海拔的C︰N、C︰P、N︰P随海拔的增加有显著差异,其比值随海拔的增加总体上呈下降趋势。柴逯沟研究区土壤受氮限制严重。因此可以通过在华北落叶松天然林栽植固氮植物,从而增加土壤氮含量,促进华北落叶松天然林的自然更新。     

毛竹林土壤呼吸及组分对氮磷添加的非对等响应

【目的】探究毛竹林土壤呼吸及组分对氮添加、磷添加及其二者交互效应的响应差异，揭示生物和非生物因子在调控土壤呼吸中的作用，为评价养分添加影响毛竹林土壤碳排放过程及模型预测提供科学依据。【方法】以缺磷型毛竹林为对象，2017年6月采用林下喷施方式隔月进行氮(10 g·m^-2a^-1)和磷(10 g·m^-2a^-1)添加，设置对照(CK)、单一氮添加(N)、单一磷添加(P)和氮磷共添加(N+P)4个处理，2017年9月—2018年8月采用Li-8100土壤碳通量系统测量土壤总呼吸速率和异养呼吸速率，并测定土壤温度(T)、湿度(SM)、细根和土壤化学性质、细根生物量及土壤微生物特征。【结果】氮磷添加均未改变毛竹细根生物量，对土壤自养呼吸速率无显著影响，氮添加显著增加土壤可利用氮含量、磷添加降低土壤真菌和细菌生物量比值分别是氮磷添加抑制土壤异养呼吸速率的主要原因。氮磷添加对土壤自养呼吸速率和异养呼吸速率均存在交互作用。氮磷添加的交互效应对土壤总呼吸速率无显著影响，但磷添加显著增加土壤总呼吸速率。模型R=ae